Pse fluturojnë balonat me ajër të nxehtë? Me çfarë fryhen balonat? A është i rrezikshëm heliumi?

Gazi natyror e rrezikshme - këtu nuk duhet të ketë dy mendime. Sidoqoftë, le të themi menjëherë: nëse lexuesit lexojnë me kujdes artikullin dhe punojnë me kujdes, atëherë kur përpiqen të bëjnë një model të një tullumbace, ata nuk do të lëndohen, aq më pak do të hedhin në erë banesën e tyre!

Edhe njerëzit me pak njohuri në kimi e dinë se metani është më i lehtë se ajri. E tij peshë molekulare- 16 kundrejt 29 për ajrin. Megjithatë, a do të fluturojë balona nëse është e mbushur me metan në vend të heliumit të zakonshëm?

Në një nga faqet e dedikuara për balonat, kemi hasur në përgjigjet e mëposhtme:

Çfarë gazi përdoret për të fryrë balonat? Nëse topi "fluturon", atëherë mund të jeni i sigurt se nuk është i fryrë me të njëjtin gaz që furnizohet me sobat me gaz. Vetëm një gaz shumë i lehtë, i cili është shumë më i lehtë se ajri, mund ta mbajë topin në ajër. Propani dhe butani janë më të rëndë se ajri dhe topi do të shtrihej në dysheme. Metani është pak më i lehtë se ajri, por megjithatë, forca e tij ngritëse nuk do të mjaftonte për të ngritur një balonë të vogël "të zakonshme" në qiell: vetëm një tullumbace e madhe e mbushur me metan mund të ngrihej mbi tokë - dhe madje edhe atëherë jashtëzakonisht "ngadaltë". : do të kishte shumë pak ashensor.

Çfarë gazi mund të ngrejë lehtësisht çdo tullumbace lateksi ose petë në ajër? Ekzistojnë vetëm dy gazra të tillë: hidrogjeni dhe heliumi.

Tani le të krahasojmë vlerat e forcës specifike të ngritjes:

nga libri Talanov A.V. Gjithçka rreth balona (2002)

Sidoqoftë, ata që duan të testojnë gjithçka në mënyrë eksperimentale përballen me dy vështirësi: së pari, presioni i gazit në rrjetin e shtëpisë është shumë i ulët për të "fryrë" tullumbacen, dhe së dyti, shumë nuk e kanë idenë se si të marrin gaz nga ndezësit e sobës. Le të shohim gjithçka në rregull.

Ne arritëm të gjenim një përmendje të eksperiment i ngjashëm në vetëm një libër - një punëtori e mirë për fizikën. Le të japim një citat.

Mbushja e balonave të fëmijëve me gaz të qytetit

Top gome për fëmijë, shishe me tub të poshtëm (2 l), 2 tapa me vrima të shpuara, 3 tuba të shkurtër qelqi, tub gome, kapëse me vidë, zorrë gazi, llambë gome manuale për pompimin dhe shfryrjen e ajrit, kordon.

Një tullumbace gome është ngjitur në skajin e poshtëm të tubit të qelqit të futur në tapën e sipërme dhe të vendosur brenda shishes me tubin e poshtëm (shih gjithashtu E - 73). Një zorrë gazi që çon në tubacionin e gazit vendoset në skajin e sipërm të lirë të këtij tubi (Fig. 126).

Një tapë me një tub qelqi të shkurtër futet në tubin anësor të poshtëm të shishes, fundi i lirë i së cilës është i pajisur me një tub gome me një kapës me vidë. Një grykë e shkurtër tub qelqi futet në këtë tub gome.

Kur ajri thithet nga balona, ​​tullumbace e gomës në të mbushet me gaz (si në E-73). Pas mbushjes së cilindrit, kapësja vidhoset, rubineti i tubacionit të gazit mbyllet dhe zorra e gazit hiqet nga tubi i sipërm i xhamit. Në vend të zorrës, në tub vendoset një top i dytë gome për fëmijë, nga i cili është hequr ajri sa më shumë që të jetë e mundur.

Ajri fryhet në shishe përmes grykës. Nën presionin e ajrit të fryrë, tullumbace e vendosur në shishe është e ngjeshur, dhe gazi në të kalon në topin e sipërm të gomës, duke e fryrë atë. Pasi të jetë mbushur tullumbace, kapësja vidhoset dhe qafa e balonës lidhet fort me një kordon.

Baloni i hequr nga shishja noton ngadalë në ajër.

Shënim
Mbushja e cilindrave të gomës me gaz mund të bëhet pa shishe duke përdorur një pompë llambë gome të vendosur midis cilindrit dhe tubacionit të gazit (Fig. 127). Llamba e pompës së gomës aktivizohet me dorë, për të cilën mjafton ta shtrydhni llambën disa herë, duke e mbajtur në pëllëmbë të dorës.

Ne përdorëm opsionin e dytë, pasi është më i thjeshtë, veçanërisht pasi kemi një kuti të tërë të këtyre llambave me një valvul (përdoret për analizuesit e gazit). Kuptimi i kësaj përvojë e thjeshtëështë: e nevojshme mbyllur hermetikisht! lidhni një tub gome në linjë dhe rrisni presionin e rrjetit të metanit në mënyrë që tullumbace të fryhet. Një llambë e tillë funksionon si një pompë biçiklete, duke kaluar ajrin në një drejtim dhe është e pajisur me përshtatës të përshtatshëm alumini - diametri i daljes është i duhuri për topin.

Së pari, le të mendojmë se si ta lidhim fort tubin me sobën e gazit. Kjo mund të shihet nga pajisja e saj. Gazi nga gryka - një cilindër bronzi me një vrimë të vogël - futet në futjen e hinkës, gjatë rrugës përzihet me ajrin dhe falë kësaj përzierja e gazit-ajrit që ikën digjet pa blozë. Le të heqim kapakun e sipërm të pllakës dhe të heqim astarin në formë hinke (është e qartë se soba nuk do të dëmtohet).

Për të krijuar një humor të vërtetë festiv ju duhen balona. Pyesni çdo person se me çfarë lidhet festa dhe ai, në një mënyrë ose në një tjetër, do të thotë për balonat. Të rriturit dhe fëmijët i duan shumë, kështu që një festë pa dekorime të tilla... Jo më argëtuese.

Edhe nëse ka piroteknikë dhe arritje të ndryshme të industrisë së argëtimit. Dhe nëse topat fluturojnë, atëherë në përgjithësi është e ngjashme me magjinë. Pra, krijimi i një feste të paharrueshme me dekorime të lezetshme është mjaft e lehtë. Për më tepër, tani shumë kompani ofrojnë një shërbim kaq të përshtatshëm si shpërndarja e balonave.

Sot ka shumë varietete balona- latex, i rrumbullakët, i gjatë, në formë zemrash ose forma të tjera. Ka ato me fletë: nga të vogla në të mëdha, nga thjesht të rrumbullakëta në forma komplekse. Ka balona në formën e personazheve vizatimorë, kafshëve, shkronjave dhe numrave. Mat, transparente, perlash, me shkëlqim, yje, lule, kafshë, makina... Çfarëdo. Dhe po, e gjithë kjo mund të fluturojë - gjëja kryesore është që topi të fryhet me gazin e duhur.

Nga artikulli ynë do të mësoni se çfarë mashtrojnë balona, çfarë lloj gazi duhet të fryhen për t'i bërë të fluturojnë dhe çfarë mund të përdorni për të fryrë balonat në shtëpi.

Çfarë gazi përdoret për të fryrë balonat?

Çfarë gazi tjetër përdoret për të fryrë balonat? Dioksidi i karbonit. Kjo është një mënyrë për ata që duan eksperimentet kimike ose thjesht nuk dëshiron të shqetësohet me inflacionin e rregullt.

Për të marrë dioksid karboni, thjesht kombinoni uthullën e zakonshme, 9% dhe sodën. Për një artikull ju nevojiten 150 ml uthull dhe një lugë gjelle sode. Pluhuri derdhet në një top, pas së cilës bishti i tij tërhiqet në një shishe uthull, topi tundet në mënyrë që soda të derdhet në shishe. Një reagim i dhunshëm - dhe tani tullumbace është mbushur.

Me çfarë i fryni balonat për t'i bërë ato të fluturojnë?

Dikur është përdorur hidrogjeni. Por ata e braktisën shpejt, sepse kur kombinohet me oksigjenin formon një gaz shpërthyes. Një shfaqje piro është, natyrisht, interesante, por vetëm nëse kontrollohet. Dhe shpërthimi tullumbace nuk mund të quhet i menaxhueshëm.

Prandaj, ata filluan të përdorin helium në vend të hidrogjenit. Është ideal - shumë më i lehtë se ajri, plotësisht inert dhe i sigurt, mjaft i përballueshëm. Gaz ideal për zanate fluturuese. Për më tepër, është i sigurt për shëndetin - heliumi përfshihet edhe në përzierjet për zhytësit skuba. Dhe interesante efekt anësor inhalimet e tij, zëri qesharak, madje edhe zbavitës. Përveç kësaj, heliumi nuk ka erë apo shije. Dhe nëse dekorimi shpërthen, asgjë e keqe nuk do të ndodhë.

Si të fryni balonat në vend të heliumit në shtëpi?

• 150 ml hidhet në një shishe ujë të ngrohtë;
• Aty hidhen edhe copa petë të zakonshme;
• Pas kësaj, shtoni 3 lugë sodë kaustike (sode kaustike, pastrues kullimi);
• Një tullumbace vendoset menjëherë në shishe.

Kujdes! Hidrogjeni është potencialisht i rrezikshëm, siç janë eksperimentet me sodën kaustike. Ky gaz nuk duhet të thithet. Gjithashtu, tullumbace të tilla duhet t'i mbani larg zjarrit, duke përfshirë qirinjtë e tortës së ditëlindjes, xixëllonjat etj. Prandaj, nëse dëshironi të dekoroni festën tuaj me balona fluturuese, nuk duhet ta rrezikoni. Në fund të fundit, rreziku këtu nuk është vetëm që të prishet festa...

Është shumë më mirë të shkoni në një dyqan ku mund të zgjidhni tullumbace të përshtatshme dhe ata do t'ju dorëzojnë tashmë të fryra. Gjithçka bëhet shumë më e lehtë, dhe jo aq e shtrenjtë. Dhe nuk keni nevojë të mendoni se si të fryni balonat në shtëpi, çfarë të përdorni në vend të heliumit, etj.

Materiali i përgatitur nga Mechtalion.ru.

Të gjithë trupat në ajër (si edhe në lëng) veprojnë nga një forcë lëvizëse (Arkimede). Për ta verifikuar këtë, le të bëjmë eksperimentin e mëposhtëm. Le të balancojmë në peshore një enë të mbushur me ajër të ngjeshur dhe të mbyllur me tapë, përmes së cilës kalohet një tub qelqi, i lidhur me guaskën e zbrazët të një topi gome (Fig. 138, a). Nëse hapni valvulën në tub, ajri i kompresuar do të mbushë topin dhe do të rritet në vëllim. Sapo të ndodhë kjo, do të shohim se ekuilibri i peshores do të prishet (Fig. 138, b). Kjo do të ndodhë sepse një forcë shtesë lëvizëse do të fillojë të veprojë mbi topin dhe pesha e tij do të ulet.
Për të gjetur forcën e Arkimedit (lundrues) që vepron në një trup në ajër, densiteti i ajrit ρ ajrit duhet të shumëzohet me nxitimin rënia e lirë g = 9,8 N/kg dhe për vëllimin V të një trupi në ajër:

F A = ​​ρ ajri gV

Nëse kjo fuqi rezulton të jetë më shumë fuqi graviteti që vepron në trup, trupi do të fluturojë lart. Aeronautika bazohet në këtë.

Avionët e përdorur në aeronautikë quhen balona. Ka balona të kontrolluara, të pakontrolluara dhe të lidhura. Balonat e pakontrolluara të fluturimit të lirë me një guaskë në formë tullumbace quhen balona me ajër të nxehtë. Balonat e kontrolluara (që kanë një motor dhe helikë) quhen aeroplanë. Balonat e lidhur lidhen me tokën me një kabllo, e cila e pengon pajisjen të bëjë fluturime horizontale.

Në mënyrë që një tullumbace të ngrihet lart, duhet të mbushet me gaz, dendësia e të cilit është më e vogël se ajo e ajrit. Ky mund të jetë, për shembull, hidrogjeni, helium ose ajri i nxehtë.

Përpjekja e parë për t'u ngritur në ajër top i madh mbushur me tym, u ndërmor në 1731 nga nëpunësi rus Kryakutny në Kazan. Për këtë fluturim, kleri dëboi Kryakutny nga vendlindja, dhe topi i tij u harrua shpejt.

Në Francë, balona e parë e ajrit të nxehtë (tullumbace me ajër të nxehtë), e cila u përdor me sukses për aeronautikë, u ndërtua vetëm 52 vjet më vonë nga vëllezërit J. dhe E. Montgolfier. Ata përdorën ajër të nxehtë për të mbushur balonën. Pasi u siguruan që tullumbace mund të fluturonte, vëllezërit Montgolfier vendosën një dele, një gjel dhe një rosë në shportën e balonës. Këto kafshë u bënë balonistët e parë. Në vjeshtën e vitit 1783, njerëzit - Pilate de Rosier dhe d'Arlandes - u nisën në fluturimin e tyre të parë (25 minuta) në të njëjtën balonë.

Për të përcaktuar se çfarë lloj ngarkese mund të ngrejë një balonë, duhet të dini forcën e tij ngritëse. Forca ngritëse e një tullumbace është e barabartë me diferencën ndërmjet Forca e Arkimedit dhe forca e gravitetit që vepron në top:

F = F A - F T

Sa më i ulët të jetë dendësia e gazit që mbush një balonë të një vëllimi të caktuar, aq më e ulët është forca e gravitetit që vepron mbi të dhe, për rrjedhojë, aq më e madhe është forca ngritëse që rezulton.

Kur ajri nxehet nga 0 °C në 100 °C, dendësia e tij zvogëlohet me vetëm 1.37 herë. Prandaj, forca ngritëse e balonave të mbushura me ajër të ngrohtë rezulton të jetë e vogël. Duke vënë re këtë, shkencëtari francez J. Charles propozoi mbushjen e një baloni me hidrogjen - një gaz, dendësia e të cilit është 14 herë. më pak densitet ajri. Për shkak të kësaj densiteti, forca ngritëse e hidrogjenit është më shumë se tre herë më e madhe se forca ngritëse e ajrit të nxehtë me të njëjtin vëllim.

Fluturimi i parë në një balonë të mbushur me hidrogjen (Fig. 139) u zhvillua në ditën e parë të dimrit 1783. Diametri i balonës ishte 8.5 m Pasi kaluan 2.5 orë në fluturim, balonistët matën presionin dhe temperaturën e ajrit në një lartësi prej 3400 m Matje të ngjashme filluan të luanin më pas një rol rol të rëndësishëm në meteorologji. Në Rusi, fluturimet e para me tullumbace u kryen në vitin 1803 (së pari në Shën Petersburg, pastaj në Moskë).

Në fillim, fluturimet me balona ishin, si rregull, argëtuese. Por më pas balonat filluan të përdoren gjithnjë e më shumë për qëllime shkencore (kërkime atmosferike, kërkime meteorologjike) dhe ushtarake (zbulim, bombardim), si dhe automjeti. Në vitin 1929, avioni gjerman Graf Zepelin bëri një fluturim rreth botës prej 35 mijë km në 21 ditë me tre ulje të ndërmjetme. Shpejtësia mesatare shpejtësia e fluturimit ishte 177 km/h.

Gjatë të Madhit Lufta Patriotike balonat (“balonat barriere”) luajtën një rol të madh në mbrojtjes ajrore Moska dhe Leningradi.

Kur mbushni një tullumbace me hidrogjen, duhet të mbani mend se ky gaz ka një pengesë të madhe - digjet dhe, së bashku me ajrin, formon një përzierje shpërthyese. Prandaj, gjatë fluturimit të balonave të mbushura me hidrogjen, duhet pasur kujdes të veçantë, përndryshe një fluturim i tillë mund të përfundojë në tragjedi. Një tragjedi e tillë ndodhi në vitin 1937, kur avioni gjerman Hindenburg shpërtheu gjatë uljes, duke vrarë 36 njerëz.

I pandezshëm dhe në të njëjtën kohë koha është e lehtë gazi është helium. Kjo është arsyeja pse shumë balona këto ditë janë të mbushura me helium.

Dendësia e ajrit zvogëlohet me rritjen e lartësisë. Prandaj, ndërsa balona ngrihet lart, forca e Arkimedit që vepron mbi të bëhet më e vogël. Pasi forca e Arkimedit të arrijë vlerën e saj, forcë të barabartë graviteti, ngritja e balonit ndalon. Për t'u ngritur më lart, çakëlli i marrë posaçërisht hidhet nga topi (për shembull, rëra derdhet nga qeset). Në këtë rast, forca e gravitetit zvogëlohet dhe forca lëvizëse përsëri bëhet mbizotëruese.

Në mënyrë që të zhytet në tokë, forca lëvizëse, përkundrazi, duhet të zvogëlohet. Kjo arrihet duke zvogëluar volumin e topit. Ka një valvul të veçantë në krye të topit. Kur kjo valvul hapet, një pjesë e gazit largohet nga topi dhe topi fillon të bjerë poshtë.

Balonat e krijuara për të fluturuar në stratosferë (d.m.th., në një lartësi prej më shumë se 11,000 m) quhen balona stratosferike. Forca ngritëse e balonave stratosferike duhet të jetë mjaft e madhe. Prandaj, ato janë të mbushura me hidrogjen, ku është maksimal.

Ajri i ngrohtë gjithashtu nuk e ka humbur rëndësinë e tij. Është i përshtatshëm në atë që temperatura e tij (dhe bashkë me të densiteti dhe, për rrjedhojë, forca ngritëse) mund të rregullohet duke përdorur një djegës gazi të vendosur nën vrimën e vendosur në pjesën e poshtme të topit. Duke rritur flakën e djegësit, mund ta bëni topin të ngrihet më lart. Ndërsa flaka e djegësit zvogëlohet, topi lëviz poshtë. Është e mundur të zgjidhet një temperaturë në të cilën forca e gravitetit që vepron në top së bashku me kabinën rezulton të jetë e barabartë me forcën e lëvizjes. Pastaj topi varet në ajër dhe është e lehtë të bësh vëzhgime prej tij.

Në ditët e sotme, shkencëtarët dhe projektuesit planifikojnë të përdorin balona jo vetëm në Tokë, por edhe në planetë të tjerë. Për shembull, në 1985, automatiku sovjetik stacionet ndërplanetare"Vega-1" dhe "Vega-2" dërguan balona në Venus. Duke lëvizur në atmosferën e saj, këto pajisje transmetuan në Tokë informacione të vlefshme rreth kushtet fizike në këtë planet.

1. Çfarë janë balonat? 2. Si ndryshojnë balonat nga aeroplanët? 3. Pse balonat me ajër të nxehtë quhen ndryshe balonat me ajër të nxehtë? 4. Cilat gazra mbushen me balona? Pse ata? 5. Cilat avionë quhen balona stratosferike? 6. Si përcaktohet ngritja e një baloni? 7. Si e rregulloni lartësinë e një tullumbace të mbushur me ajër të ngrohtë? 8. Një tullumbace e mbushur me helium u lëshua aksidentalisht nga një fëmijë. Për sa kohë do të ngrihet ky top?

Shumë shpesh mund të dëgjoni mendimin se gazi është substancë e rrezikshme. Kjo nuk është deklaratë e vërtetë. Pse "ndodh" kaq shpesh?

Fakti është se fjala "gaz", si shumë fjalë të tjera në gjuhën ruse, ka disa kuptime (përkufizime). Në kuptimin e tij "kryesor", gazi është një gjendje e materies (çdo substancë mund të jetë e ngurtë, e lëngshme dhe e gaztë). Dhe në një nga kuptimet shtesë, koncepti i gazit nënkupton gazin e ndezshëm shtëpiake që përdoret në djegësit e sobave me gaz (zakonisht metan).

Çfarë gazi përdoret për të fryrë balonat? Nëse topi "fluturon", atëherë mund të jeni i sigurt se nuk është i fryrë me të njëjtin gaz që furnizohet me sobat me gaz. Vetëm një gaz shumë i lehtë, i cili është shumë më i lehtë se ajri, mund ta mbajë topin në ajër. Propani dhe butani janë më të rëndë se ajri dhe topi do të shtrihej në dysheme. Metani është pak më i lehtë se ajri, por megjithatë forca e tij ngritëse nuk do të mjaftonte për të ngritur një tullumbace të vogël "të zakonshme" në qiell: vetëm një tullumbace e madhe e mbushur me metan mund të ngrihej mbi tokë - dhe madje edhe atëherë jashtëzakonisht "ngadaltë": do të kishte një ashensor shumë të ulët.

Çfarë lloj gazi mund të ngrejë lehtësisht ndonjë ose ndonjë gaz në ajër? Ekzistojnë vetëm dy gazra të tillë: hidrogjeni dhe heliumi. Të dy këta gazra janë substanca elementare dhe janë të listuara në tabela periodike D.I. Mendeleev me numër 1 dhe 2. Për sa i përket përhapjes në Univers, është i ngjashëm: hidrogjeni zë vendin e parë, dhe heliumi zë vendin e dytë. Për sa i përket "lehtësisë", këto gazra zënë gjithashtu vendet e para dhe të dyta (hidrogjeni është më i lehtë, dhe heliumi është vetëm pak më i rëndë) dhe janë shumë më të lartë se të gjithë gazrat e tjerë. Për sa i përket madhësisë së atomeve, ata janë gjithashtu udhëheqës, megjithëse këtu është pak anasjelltas: heliumi ka atomin më të vogël, dhe hidrogjeni zë vendin e dytë.

Por ky duket se është fundi i ngjashmërive mes këtyre gazrave. Hidrogjeni është një element shumë aktiv, jashtëzakonisht i ndezshëm dhe shpërthyes: edhe më i rrezikshëm se propani shtëpiak. Dhe helium është absolutisht gaz inert, e cila nuk reagon me asnjë substancë e njohur, prandaj nuk mund të digjet ose të mbajë djegien, dhe gjithashtu nuk mund të shkaktojë helmim. Sipas standardeve ruse dhe evropiane, si dhe në përputhje me rregullat siguria nga zjarri Për të fryrë balonat, përdoret vetëm helium ose ajri i zakonshëm. ()

A është e sigurt të thithësh helium nga një tullumbace?Është mjaft i sigurt, nëse, sigurisht, po flasim për vetë heliumin, dhe jo për bakteret apo faktorët e tjerë anësor që mund të jenë të pranishëm. Heliumi, në kuptimi kimik edhe më "neutral" se azoti, nga i cili përbëhet pjesa më e madhe e tij atmosfera e tokës. Heliumi si një përbërës i përzierjes së frymëmarrjes përdoret nga zhytësit kur punojnë thellësi e madhe, pasi praktikisht nuk tretet në gjakun e njeriut.

Nuk dihet saktësisht se kur dhe ku është ngritur balona e parë e ajrit të nxehtë. Një zbulim i bujshëm u bë në vitin 1973: në vend i lashtë Incas, në territorin e Perusë moderne, në pikturat shkëmbore ata gjetën një imazh të një tullumbace me ajër të nxehtë me një guaskë në formën e një tetraedri me një gondolë me dy vende të varur prej saj nga poshtë - një anije. Për më tepër, u shfaqën fazat e përgatitjes së balonës së nxehtë për fluturim, ndezja e zjarrit, mbushja e guaskës me ajër të nxehtë dhe kryerja e fluturimit. Madje kanë treguar madhësive krahasuese predha. Baloni, i bërë sipas këtij dizajni nga bashkëkohësit tanë, u ngrit në ajër, doli të ishte mjaft i zbatueshëm, duke fituar një lartësi prej njëqind metrash në një minutë.

Në shekullin e 14-të, murgu Albert i Saksonisë shkroi se tymi i zjarrit është shumë më i lehtë se ajri dhe, për shkak të zgjerimit të ajrit nën ndikimin e zjarrit, ngrihet në të.

Në shekullin e 16-të, shkencëtari anglez Scaliger propozoi të bënte një guaskë prej ari më të mirë dhe ta mbushte atë me ajër të nxehtë. Edhe njëqind vjet më vonë, u shfaq romani i Cyrano de Bergerac "Një dritë tjetër, ose shtetet dhe perandoritë e hënës", në të cilin, së bashku me një numër projekte interesante avion Për udhëtimin ajror, është përshkruar një pajisje e ngjashme me një balonë me ajër të nxehtë. Heroi i romanit, me ndihmën e dy predhave hermetike të mbushura me tym, fluturon pothuajse në vetë Hënën, ku lëshon tym dhe, duke përdorur predha si parashutë, zbret me qetësi në sipërfaqen e saj.

E megjithatë, numërimi mbrapsht kryhet zakonisht nga 5 qershor 1783, kur në qytetin francez Annon, vëllezërit Etienne dhe Joseph Montgolfier ngritën në ajër një top mëndafshi me një vëllim 600. metra kub. Predha e topit ishte e mbuluar me letër nga brenda dhe një grilë e bërë nga hardhia e rrushit ishte fiksuar në vrimën e poshtme të saj, e cila ishte instaluar në skenë. Një zjarr u ndez nën skenë dhe ajri i nxehtë me tym e ngriti topin në një lartësi prej dy kilometrash. Kjo është arsyeja pse emri balonë me ajër të nxehtë erdhi, në ndryshim nga charlier, i quajtur pas profesorit Charles, i cili lëshoi ​​një balonë të mbushur me hidrogjen më 27 gusht 1783.

Menjëherë pas lindjes së dytë të balonave, u shfaqën dizajne të kombinuara që kombinuan avantazhet e të dyjave tradicionale. Predha ishte e ndarë në dy pjesë. Pjesa e sipërme është e mbushur me helium të lehtë dhe jo të ndezshëm, dhe pjesa e poshtme është e mbushur me ajër të nxehtë. Duke e ngrohur gjatë fluturimit me propan, etan ose vajguri, të djegur në djegës të posaçëm, aeronautët rregullojnë lartësinë e fluturimit. Ky lloj tullumbace nganjëherë quhet rosier - për nder të një prej balonistëve të parë, Jean Francois Pilâtre de Rosier, i cili vdiq në 1785 kur balona e tij, e mbushur me një përzierje ajri të nxehtë dhe hidrogjen, mori flakë gjatë fluturimit.

Zgjedhja e karburantit për ngrohjen e ajrit në guaskë është një faktor përcaktues në performancën e fluturimit të balonave me ajër të nxehtë. Në fund të fundit, sa më e madhe të jetë vlera kalorifike e një kilogrami karburant, aq më pak karburant duhet të merrni në një fluturim, aq më të mira janë karakteristikat e performancës së fluturimit të balonit të ajrit të nxehtë: ai do të jetë në gjendje të qëndrojë në ajër më gjatë dhe të fluturojë. distancë më të gjatë ose ngrihen në lartësi më të mëdha.

Paraardhësit tanë fillimisht përdorën gjithçka që mund të digjej për të ngrohur ajrin - degë pemësh, kashtë, qymyr etj. Më vonë ata kaluan në vaj, gazra të ndezshëm dhe qymyr. Karburanti i zgjedhur ishte ai që mund të ngrohte shpejt dhe në mënyrë efektive ajrin në balonën e ajrit të nxehtë dhe të ishte i lirë dhe i arritshëm.

Si rezultat, ne u vendosëm në një përzierje të propanit dhe butanit në pjesë të barabarta. Sidoqoftë, është disi më keq se propani i pastër, pasi ka më pak paqëndrueshmëri dhe djegësit duhet të pajisen me pajisje shtesë për të rritur paqëndrueshmërinë.

Djegësit kanë ndryshuar gjithashtu përtej njohjes. Tani këto janë pajisje të pajisura me mekanizma rregullues dhe monitorues që ruajnë automatikisht temperaturën e kërkuar të ajrit të nxehtë në guaskë.

Megjithatë, ajri në zarf mund të nxehet pa djegur asnjë karburant në bordin e balonës. Ekziston një burim tjetër i nxehtësisë - dielli. Dhe nëse guaska është e lyer me të zezë, ajo do të grumbullohet energjia diellore. Sipas këtij parimi, në vitin 1973, në SHBA u ndërtua balona e ajrit të nxehtë Solar Firefly, e cila bënte fluturime duke përdorur vetëm energji. rrezet e diellit. Një numër balonash janë zhvilluar në Francë duke përdorur rrezatimi infra të kuqe dielli. Ata quheshin MIR. Dallimi i tyre kryesor është se ajri në guaskë nxehet jo vetëm nga rrezatimi atmosferik në rrezen infra të kuqe, por edhe nga rrezatimi tokësor.

Predha MIR është e ndarë në dy pjesë. Pjesa e sipërme praktikisht nuk lëshon rrezatim infra të kuqe për shkak të veshjes speciale sipërfaqja e jashtme guaskë, të tilla si mylar i aluminizuar, kështu që nxehtësia grumbullohet poshtë. Pjesa e poshtme është prej filmi polietileni transparent me një vrimë në fund. Kur një tullumbace e tillë fluturon mbi një zonë të tokës ku rrjedha e nxehtësisë drejtohet lart, guaska nxehet dhe shfaqet ngritës shtesë aerostatik. Gjatë ditës, baloni ngrihet, natën zbret, por jo në tokë, por në një lartësi të caktuar, ku rrezatimi i tokës është i mjaftueshëm për të mbajtur një temperaturë të ngritur të ajrit në guaskë.

Sigurisht, lartësia e fluturimit të një baloni do të varet nga shumë faktorë: gjerësia gjeografike e zonës dhe stinët e vitit, qartësia e qiellit dhe koha e ditës, etj. Në stratosferë, forca ngritëse aerostatike nga nxehtësia i diellit dhe i tokës është gjithmonë pozitiv, domethënë një tullumbace mund të fluturojë mbi të gjithë sipërfaqen e tokës ditë e natë.

Lartësia e fluturimit ditën dhe natën mund të ndryshohet nga një valvul ajri i vendosur në krye të guaskës dhe i kontrolluar nga një motor i vogël i mundësuar nga një burim energjie në bord. Kur valvula është e hapur, ajri i ngrohtë në guaskë zëvendësohet nga ajri i ftohtë që hyn përmes vrimës së poshtme, diametri i së cilës është më i madh se diametri i valvulës. Për më tepër, vëllimi i guaskës mbetet konstant.

Fluturimet shumëditore me balona stimuluan frymën konkurruese të aeronautëve. Shumë entuziastë të aeronautikës ëndërronin të fluturonin rreth Tokës. Në fillim, u bënë përpjekje për të fluturuar mbi çdo oqean. Atlantiku doli të ishte më i përshtatshmi, pjesa veriore e cila është e mbushur me rrugë të shumta ajrore dhe detare. Kjo e bëri më të lehtë monitorimin e fluturimit dhe kërkimin e guximtarëve që rrezikonin të fluturonin përtej Atlantikut.

Më 14 shtator 1984, 58-vjeçari amerikan D. Kittinger, një ish-pilot testues ushtarak, u ngrit nga qyteti Caribou në Maine dhe falë një ere të fortë bishti, rreth 70 orë më vonë u gjend në brigjet e Franca. Rruga e tij e fluturimit përshkoi Newfoundland, më pas në jug të Grenlandës dhe përpara Irlandës u kthye ndjeshëm në juglindje. Kjo e bëri disi të vështirë zgjedhjen e një vendi uljeje, pasi mbi Evropë aeronauti e gjeti veten dukshëm në jug të vendeve ku ishte planifikuar ulja.

Pasi fluturoi përgjatë brigjeve veriore të Pirenejve dhe bregut të Mesdheut të Francës, ai u ul në një zonë të pyllëzuar pranë qytetit italian të Savonës. Finalizimi ka qenë i vështirë, aeronauti është hedhur nga gondola nga lartësia tre metra, ka thyer këmbën dhe është dërguar menjëherë në spital.

Në vitin 1998, Steve Fossett vendosi rekordin për të qëndruar në fluturim. Ai u nis me një fluturim për në natën e Vitit të Ri, duke e varur të gjithë gondolën me cilindra propani për të ngrohur ajrin në guaskë më gjatë. Sidoqoftë, gjatë fluturimit, atij i ndodhi telashe - ai nuk pranoi sistemi kompjuterik duke ngrohur kabinën dhe ai filloi të ngrijë. Na u desh të zbrisnim në shtresat më të ngrohta të atmosferës. Në një lartësi prej 914 metrash, balonisti kaloi Kufiri rus në rajonin e Anapa. Pas ca kohësh, ai mori një sinjal për një zbritje emergjente - pajisjet më në fund dështuan dhe ai u detyrua të zbarkonte pranë fermës Grechanaya Balka, në Territorin Krasnodar.

Mbajtësi i rekordit të vitit 1998 ishte ekuipazhi ndërkombëtar i zviceranit Bertrand Piccard. Belgu Bim Verstraeten dhe anglezi Andy Elson. Pasi u nisën nga Evropa në qiell pa shumë bujë në balonën Brightling Orbiter 2, ata fluturuan më shumë se njëzet mijë kilometra. Por, pasi u përballën me kushte të pafavorshme atmosferike, ata u detyruan të zbarkojnë në Birmani.

Eksitimi u rrit. Në vitin 1999, njëra pas tjetrës, ekuipazhet u nisën nga vende të ndryshme dhe më shpesh ata dështuan. Lufta kryesore shpërtheu midis evropianëve. Britaniku Andy Elson dhe Colin Prescott, të parët që u ngritën nga Spanja më 17 shkurt 1999, kaluan më shumë se dymbëdhjetë ditë në ajër, duke thyer rekordin botëror për kohëzgjatjen dhe diapazonin e fluturimit, por gjithsesi u detyruan të ulen - ata mbaruan. e karburantit.

Pas mbajtësve të rekordeve, një tjetër tullumbace u nis më 1 mars, të dielën në mëngjes, nga qyteti zviceran i Chateau d'E me të njëjtin qëllim - për të bërë një fluturim pa ndalesë rreth planetit tonë Shkencëtari dhe udhëtari zviceran Auguste Piccard Bertrand Për të nisur në kohë, pra në natën e Vitit të Ri, ai u pengua nga dy arsye: moti i pafavorshëm dhe mungesa e lejes nga Pekini për të fluturuar në hapësirën ajrore kineze.

Ndarjet e Orbiter 3 nuk ishin të mbushura me helium, por me propan, kështu që doli të ishte më i madh dhe më i rëndë se baloni Elson dhe Prescott. Lartësia e saj ishte 55 metra dhe peshonte 9 tonë. Por ai ishte në gjendje të merrte rezerva të mëdha karburanti, dhe kjo, në fund, u shpagua.

“Picart dhe partneri i tij, piloti britanik Brian Jones, shpresonin të fluturonin rreth Tokës për 16 ditë”, shkruan S. Nikolaev në revistën “Technology for Youth”, “duke pasur si përparësi lejen për të fluturuar mbi. pjesa jugore Kinë. Sidoqoftë, ekspedita nuk ishte aspak e lehtë. Ata duhej të ngriheshin në erëra të forta tokësore, pa pritur mot të mirë, pasi Piccard kishte frikë të humbiste rrymat e favorshme stratosferike. Menjëherë pas fillimit ata u transportuan drejt Spanjës. Sidoqoftë, ata arritën të drejtojnë pak drejtimin e fluturimit të tyre, duke hyrë në një rrymë të favorshme ajri mbi Mauritani, e cila i dërgoi ata drejt Indisë. Kinë dhe përmes Oqeani Paqësor në Kaliforni...

Disa herë tullumbace ngriu dhe filloi të humbiste me shpejtësi lartësinë. Probleme ka pasur edhe në furnizimin me oksigjen dhe sistemet e kontrollit të balonave...

Vetëm kur balona Orbiter-3 kaloi kontinentin amerikan në ditën e tetëmbëdhjetë dhe u gjend mbi Atlantik, balonistët filluan të shpresojnë seriozisht për një rezultat të suksesshëm të ekspeditës së tyre. Shpresa u dha atyre forcë, e cila në atë kohë tashmë po mbaronte. Aeronautët raportuan për pikë kontrolli se njëri prej ngrohësve të tyre ka dështuar dhe temperatura në bord nuk i kalon tetë gradë Celsius. Të dy kanë një të ftohtë të rëndë. Bertrand Picard, me profesion psikiatër, madje u detyrua të përdorë hipnozën për të rikthyer forcën e tij.”

Më 21 mars, rreth orës dhjetë të mëngjesit, balonistët tepër të lodhur, pasi kishin fluturuar më shumë se dyzet mijë kilometra, mundën të largoheshin nga kabina e tyre e ngushtë. "Shqiponja ka zbritur," ata dërguan me radio në Zvicër, duke zbritur pranë fshatit Mut, 800 kilometra në jugperëndim të Kajros.

Pra, rekordi është vendosur. Për çfarë duhet të ëndërrojnë aeronautët modernë tani? Rreth fluturimit nëpër të dy polet? Ose organizoni një garë me tullumbace anembanë globit - kush do ta përfundojë udhëtim nëpër botë më shpejt? Ndoshta është më logjike të marrësh një rrugë tjetër. Specialistët e NASA-s kanë ndërtuar një tullumbace gjigante në formë kungulli për kërkime astronomike. Diametri i tij është rreth 128 metra dhe lartësia e tij është 78. Një nga përpjekjet në pranverën e vitit 2001 përfundoi me dështim. Baloni u fundos për shkak të një rrjedhjeje, duke u ngritur në një lartësi prej 20 kilometrash. Pritet që një gjigant i tillë të notojë në një lartësi prej 35 kilometrash me 1350 kilogramë pajisje shkencore dhe të qëndrojë në ajër deri në njëqind ditë. Dhe gjatë kësaj kohe, në prani të erërave të favorshme, ai do të fluturojë rreth planetit tonë pesë herë.

Në këtë rast, i gjithë kontrolli do të kryhet me radio dhe duke përdorur autopilot. Është menduar të përdoret panele diellore për fuqizimin e sistemeve në bord. Lëshimi i një baloni do të kushtojë të paktën tre herë më pak se lëshimi i një sateliti, dhe pajisjet e ulura me parashutë mund të përdoren disa herë.

Një tjetër projekt origjinal u propozua nga studentët amerikanë të dizajnit Eric Reiter dhe David Goodwin: një 180 metra airship do të lundrojë nëpër qiej si një gërshërë. Pjesa e poshtme e strukturës së saj vertikale do të shërbejë si një kavil stabilizues, ndërsa pontonet qendrore të mbushura me helium dhe dy pontonet anësore do të veprojnë si vela. Baloni gjigant mund të përdoret si bazë shkencore ose si avion turistik.