ПОВІТРЯНА КУЛЯ: ІСТОРІЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, ЧАСТИНИ, ЯК ЦЕ ПРАЦЮЄ - ФІЗИЧНІ - 2025

Повітряна куля являє собою повітряний корабель , який дозволяє вантажі і люди піднімаються в повітрі , і який працює за принципом плавучості. Для підняття не потрібні крила, леза або мотор. Досить, що в мішок, повітряну кулю або повітряну кулю укладений газ, легший за навколишнє повітря.

Цей газ зазвичай є гарячим повітрям, оскільки легше, ніж навколишнє холодне повітря, дозволяє йому підніматися або плавати. До повітряної кулі прикріплено кошик або кабіну, де розміщуються вантаж та / або пасажири.

Повітряні кулі. Джерело: pixabay

Як правило, повітряні кулі не мають жодного типу палива, тому напрямок польоту визначається вітром, хоча більшість повітряних кульок мають систему, яка дозволяє контролювати висоту.

Історія повітряної кулі

Заслуга за винахід повітряної кулі належить братам Montglofier Джозефу - Мішелю та Жак - Етьєну, які показали це публічно 4 червня 1783 року у Франції, хоча їх перші моделі були зроблені роком раніше.

Джозеф і Етьєн давно мріяли про політ, але не знайшли способу.

Натхнення прийшло, коли Джозеф тримав сорочку за шию в гарячому повітрі, що піднімався через камін, і зрозумів, що це повітря може підняти її. Вони зрозуміли, що гаряче повітря легше, ніж холодне, і саме тому воно плаває.

Таким чином, завдання, яке потрібно виконати, було укласти це повітря в мішок, достатньо великий, щоб підняти вантаж. Очевидно, що чим більше навантаження, тим більший об’єм мішка, який містив би гаряче повітря.

У вересні 1782 року вони побудували повітряну кулю місткістю в один кубічний метр, яку вони заповнили гарячим повітрям, що вдалося піднятися до тридцяти метрів у висоту. До грудня місяця вони побудували один з більшою місткістю, три кубічні метри, з яким вони продовжували свої експерименти.

У квітні 1783 року їм вдалося підняти повітряну кулю діаметром 10 метрів на висоту 365 метрів, об’ємом 850 куб. У червні того ж року вони провели публічну демонстрацію винаходу.

Демонстрація перед королем Людовиком XVI

Велика демонстрація сталася у вересні 1783 року у Версалі, перед поглядом короля Людовика XVI, королеви Марії Антуанетти, всього французького двору та аудиторії в 130 000 людей, які були вражені демонстрацією.

На борту кошика з повітряними кулями у Версалі у вересні 1783 року були півень, вівця та качка. Через місяць відбувся перший політ людини в повітряній кулі.

Першим чоловіком, який пролетів через небо повітряною кулею, був Жан-Франсуа Пілатре де Розьє (жовтень 1783 р.). На жаль, через два роки Жан-Франсуа та його супутник загинули в аварії на повітряній кулі.

Ще одна історична віха відбувається в 1792 році, коли повітряна куля вперше використовується в військових цілях. Демонстрація Королівського артилерійського коледжу Сеговії була здійснена в присутності короля Іспанії Карлоса IV.

У жовтні 1797 року Андре Жак Гарнерин здійснив перший стрибок з парашутом з повітряної кулі, що пролітав через паризьке небо.

характеристики

Основними характерними особливостями повітряної кулі є:

- Не можна сказати, що це літаючий артефакт, скоріше це плаваючий артефакт.

- Для забезпечення плавучості та безпеки необхідні відповідні умови повітряного потоку.

- Він має міцну і легку тканинну обгортку або повітряну кулю, яка наповнює гарячим повітрям.

- Повітря, яке заповнює конверт, нагрівається газовими пальниками.

- Вантаж і екіпаж ідуть у кошику, який висить з повітряної кулі і виготовлений з легких матеріалів.

Частини повітряної кулі

Три основні частини повітряної кулі:

- Конверт.

- Пальники.

-Кошик або кошик.

Конверт або свічка має об'ємну або кульову форму, вона виготовлена ​​з смужок легкої і водонепроникної тканини, які шиються для додання кулястої форми.

В даний час тканини і нитки, використовувані для виготовлення обгортання, виготовлені з капронового або поліефірного волокна, але слід зазначити, що цих волокон не існувало, коли з’явилися перші повітряні кулі. Нейлонове волокно було винайдено в 1938 році, а поліестер - в 1946 році. Обгортання перших кульок виготовляли з шовку або паперу.

Функція свічки або конверта - зберігати гаряче повітря та гарантувати плавучість повітряної кулі. Незважаючи на те, що тканина стійка, під час виготовлення вітрила потрібно розміщувати армуючі поздовжні та поперечні стрічки.

У верхній частині крила є клапан або слізний клапан, відомий як парашут, який приводиться в дію мотузкою, яка при натягуванні пілотом дозволяє витягнути гаряче повітря, щоб можна було керувати підйомом або висотою.

Пальники та паливо

У верхній зовнішній частині вітрила є мотузки, які прикріплені до кінця вантажних ременів і допомагають при надуванні та дефляції вітрила.

Пальники орієнтовані так, що вогонь вказує на вхід або гирло кожуха.

Паливо, яке використовується для нагрівання повітря та наповнення конверта, є пропаном. Ємності з пропаном, які служать для заповнення повітряної кулі на початку, залишаються на землі. На борту можуть бути інші менші, які ми могли б назвати танками для обслуговування.

Кошик або кошик з повітряною кулею все ще зроблений з плетіння. Інші легкі та стійкі матеріали були випробувані, але плетені все-таки мають чотири основні характеристики: він дешевий, легкий, стійкий і поглинає наслідки посадки.

Підлога кошика виконана з фанери і має сталеві кабелі, які оточують його вертикально і поздовжньо, щоб бути зачепленими на стрічки для підсилення свічок та на опорах пальника.

Сучасне обладнання

Крім базового обладнання, на даний момент члени екіпажу на повітряній кулі мають деякі польотні інструменти, такі як:

- Висотомір.

- Термометр.

- Компас.

- Вогнегасники.

- GPS.

- Радіоапаратура.

Функціонування

Перед експлуатацією повітряної кулі необхідно враховувати всі препарати, включаючи і в останню чергу вибір правильного місця для польоту.

У цьому виборі необхідно враховувати, що в місці немає веж або кабелів високої напруги, напрямку та швидкості вітру та в яку область буде спрямована повітряна куля.

Щоб надути повітряну кульку або свічку, її кладуть на землю і наповнюють гарячим повітрям за допомогою вентилятора. Детальний процес інфляції такий:

- Парус натягується, розгортаючи його горизонтально, використовуючи вантажні ремені з обох його сторін. Для проведення цієї операції потрібно як мінімум дві людини.

Надуття повітряної кулі. Джерело: pixabay

- Дуже важливо перевірити, чи закриваються застібки або застібки на липучках парашутного або коронного клапана, щоб під час наповнення повітряної кулі гаряче повітря не потрапляло.

- Свічка наповнюється за допомогою вентиляторів, які, якщо вони досить потужні, надувають повітряну кулю. Потім пальники запалюють, щоб ввести більше гарячого повітря для завершення наповнення свічки.

- Коли свічка широко розкрита і підтримується щонайменше двома людьми, пальники направляють у внутрішню частину повітряної кулі та запалюють на невеликі проміжки часу, поки повітряна куля не підніметься і не натягне кабелі та мотузки, які тримають її до кошика. Кошик повинен бути прикріплений до землі, щоб уникнути небажаного підняття.

- Після наповнення гарячим повітрям свічка піднімається, вказуючи на те, що повітряна куля готова до використання. Повітряна куля повинна бути прикріплена до землі, щоб запобігти безконтрольному підніманню.

Як маневрувати повітряною кулею?

При розслабленні зв’язків повітряна куля піднімається вгору. Його напрямок визначається повітряними течіями. Але на різних висотах ці течії можуть мати різні напрямки, тому керуючи висотою також можна вибрати напрям польоту.

Коли ви хочете піднятися або хочете підтримувати висоту, пальники активуються, але для спуску вони вимикаються таким чином, що повітря всередині повітряної кулі охолоджується і стає важчим, тому він починає спускатися.

Якщо помічено, що спуск дуже швидкий, пальники потрібно знову активувати, щоб зменшити швидкість спуску.

Дуже важливо, як тільки кошик торкається землі, пасажири залишаються в кошику до повного прив’язання до землі. В іншому випадку повітряна куля може почати підніматися знову і спричинити небажані збої.

Види повітряних кульок

Повітряні кулі можуть бути класифіковані на кілька типів залежно від їх характеристик, наприклад, чи є у них певний тип рульової системи.

-Непровідні повітряні кулі

У них відсутня система руху, тому їх переміщення у відстані та напрямку визначається атмосферними повітряними течіями.

У них є великий мішок або свічка, яка затримує повітря, яке нагріває пальник, розташоване на нижньому вході або гирлі свічки, яке направляє гаряче повітря всередину.

У цьому виді повітряної кулі екіпаж та пасажири йдуть у кошику, який прикріплений до вітрила кабелями та ремінцями.

Маневри обмежуються контролем підйому та спуску. Однак на різних висотах повітряні потоки можуть вказувати в різні боки, що надає цим типам повітряних кульок певний запас спрямованості.

-Айростатичні дирижаблі дирижаблів

Іноді вони відомі за назвою дирижаблів або німецькою цепеліною. Основна характеристика полягає в тому, що вони мають гвинтовий двигун, що дозволяє їм вирішувати і підтримувати напрям польоту навіть проти вітру.

Взагалі повітряна куля або свічка закрита і наповнюється газом, легшим за повітря, наприклад воднем або гелієм. Водень є легкозаймистим, тоді як гелій, будучи благородним газом, не ризикує загорітися чи вибухнути. У дирижаблів висота повітряної кулі є відносно постійною.

-Змішані повітряні кульки

Це ті, які мають порцію легкого газу, наприклад гелій, укладений у повітряні кулі, що полегшують загальну вагу, але також мають свічку, наповнену гарячим повітрям із пальників. Вони можуть мати або не мати системи приводу в рух.

-Оброблені та безпілотні кулі

Інша можлива класифікація повітряних кульок - чи є вони членами екіпажу чи ні.

Безпілотні повітряні кулі

Зазвичай вони використовуються для рекламних цілей на виставках та інших заходах. Вони залишаються прив’язаними на постійній висоті. Ці види повітряних куль використовують замість гарячого повітря газ.

Серед безпілотних повітряних куль - метеорологічні кулі, які постійно піднімаються і передають дані на землю за допомогою радіосигналів. Це дані про висоту, температуру, швидкість та напрямок вітру, атмосферний тиск та інші цікаві дані.

Пілотовані повітряні кулі

Їм потрібен член екіпажу і, як правило, гаряче повітря. Цей тип повітряної кулі використовується любителями польотів, але він може мати і комерційні, і туристичні цілі. Існують також змагання, в яких встановлюються стартові та фінішні точки та оцінюється здатність екіпажу до досягнення запропонованих цілей.

Як зробити саморобну повітряну кулю

Ось основні кроки зі створення саморобної кулі з гарячим повітрям, яка насправді парить.

Цей тип повітряної кулі також продається під назвою балончиків, оскільки бажання, як правило, робиться, коли воно піднімається.

матеріали

- Великий мішок із тих, хто використовується для сміття, шукає, щоб він був зроблений з тонкого пластику, а не надмірно міцних, які виготовлені з більш товстого пластику.

- Пара тонких, але жорстких проводів. Дріт, який використовується в будівництві, можна використовувати. Провід вішалок для одягу дуже товстий і важкий (не підходить для експерименту)

- Тонкий мідний дріт або ті, що використовуються для квіткових композицій.

- ватний м'яч або туалетний чи туалетний папір.

- Спирт горіти.

- алкогольна запальничка.

- Чотири шматки клейкої стрічки.

Процес

- Відкрийте сумку, щоб можна було виміряти відкритий рот мішка.

- Після проведення вимірювань вирізаємо два дроти, які будуть з'єднані для формування хреста, метою якого є тримати нижній кінець сумки широко відкритим. Кінці цих проводів слід зігнути довжиною L приблизно 1 см.

- Для приєднання до хреста ми використовуємо тонкий мідний дріт. Також на перетині двох проводів кріпимо ватний кульку або туалетний папір, які просочуємо пекучим спиртом.

- Закріплюємо хрест на відкритому кінці сумки, щоб він був широко відкритим.

- Потім тримаємо сумку вгорі, щоб вона набула форму повітряної кулі.

- Для нагрівання повітря всередині мішка на початку ставиться спиртний пальник, що призведе до потрапляння гарячого повітря в мішок і витіснення холодного повітря.

- Коли помічається, що сумка добре надута, бавовняний або паперовий кульку біля основи у формі хреста включається і повітряна куля випускається, як тільки ми зрозуміємо, що хоче піднятися.

Список літератури

1. Бріченьо, Г. Повітряна куля. Відновлено з: euston96.com
2. Як зробити саморобну повітряну кулю. Відновлено: Espaciociencia.com.
3. Опис повітряної кулі. Відновлено: balloing.es
4. Політ на повітряній кулі. Відновлено з: pasionporvolar.com
5. Вікіпедія. Повітряна куля. Відновлено з: wikipedia.com/es