HETELUCHTBALLON: GESCHIEDENIS, KENMERKEN, ONDERDELEN, HOE HET WERKT - FYSIEK - 2026

Een heteluchtballon is een vliegtuig waarmee vracht en personen door de lucht kunnen worden getild en dat werkt volgens het principe van drijfvermogen. Het vereist geen vleugels of messen of motor om omhoog te komen. Het is voldoende dat in een zak, ballon of ballon een gasaansteker dan de omringende lucht is ingesloten.

Dit gas is meestal hete lucht, omdat het lichter is dan de omringende koude lucht, waardoor het kan opstijgen of drijven. Aan de ballon is een mand of cabine bevestigd waarin vracht en / of passagiers worden geplaatst.

Hete lucht ballonnen. Bron: pixabay

Over het algemeen hebben heteluchtballonnen geen enkel type drijfgas, dus de vliegrichting wordt bepaald door de wind, hoewel de meeste heteluchtballonnen een systeem hebben waarmee u de hoogte kunt regelen.

Geschiedenis van de heteluchtballon

De eer voor de uitvinding van de heteluchtballon komt toe aan de gebroeders Montglofier, Joseph - Michel en Jacques - Étienne, die het op 4 juni 1783 in Frankrijk in het openbaar lieten zien, hoewel hun eerste modellen een jaar eerder waren gemaakt.

Joseph en Etienne hadden lang gedroomd van vliegen, maar hadden geen manier gevonden.

Inspiratie kwam toen Joseph zijn overhemd bij de nek vasthield in de hete lucht die door de open haard opstijgt, en besefte dat deze lucht het kon optillen. Ze begrepen dat hete lucht lichter is dan koude lucht en daarom drijft.

Dus de taak die moest worden uitgevoerd, was om die lucht in een zak te stoppen die groot genoeg was om een ​​lading op te tillen. Het is duidelijk dat hoe hoger de lading, hoe groter het volume van de zak dat de hete lucht zou bevatten.

In september 1782 bouwden ze een ballon met een inhoud van één kubieke meter die ze vulden met hete lucht die tot dertig meter hoogte wist te stijgen. Tegen de maand december bouwden ze er een met een grotere capaciteit, drie kubieke meter, waarmee ze hun experimenten voortzetten.

In april 1783 slaagden ze erin om een ​​ballon met een diameter van 10 meter op een hoogte van 365 meter te brengen, met een inhoud van 850 kubieke meter. In juni van datzelfde jaar gaven ze een openbare demonstratie van de uitvinding.

De demonstratie voor koning Lodewijk XVI

De grote demonstratie vond plaats in september 1783 in Versailles, voor de ogen van koning Lodewijk XVI, koningin Marie Antoinette, het hele Franse hof en een publiek van 130.000 mensen, die perplex waren van de demonstratie.

Aan boord van de ballonmand in Versailles in september 1783 waren een haan, een schaap en een eend. Een maand later vond de eerste menselijke vlucht in een heteluchtballon plaats.

De eerste man die met een heteluchtballon door de lucht zweefde, was Jean-François Pilâtre de Rozier (oktober 1783). Helaas stierven Jean-François en een metgezel twee jaar later bij een luchtballonongeluk.

Een andere historische mijlpaal vindt plaats in 1792, wanneer de heteluchtballon voor het eerst wordt gebruikt voor militaire doeleinden. De demonstratie van het Royal Artillery College of Segovia werd gehouden in aanwezigheid van koning Carlos IV van Spanje.

In oktober 1797 maakte André Jacques Garnerin de eerste parachutesprong van een heteluchtballon die door de Parijse lucht vloog.

kenmerken

De belangrijkste kenmerken van een heteluchtballon zijn:

- Het kan niet worden gezegd dat het een vliegend artefact is, het is eerder een drijvend artefact.

- Adequate luchtstroomcondities zijn noodzakelijk om drijfvermogen en veiligheid te garanderen.

- Het heeft een sterke en lichtgewicht stoffen wikkel of ballon die zich vult met hete lucht.

- De lucht die de envelop vult, wordt verwarmd door gasbranders.

- Lading en bemanning gaan in een mand die aan de ballon hangt en is gemaakt van lichtgewicht materialen.

Delen van de hete luchtballon

De drie belangrijkste onderdelen van een heteluchtballon zijn:

- De envelop.

- De branders.

-De mand of mand.

De envelop of kaars heeft een volumineuze of ballonvorm, het is gemaakt van stroken lichte en waterdichte stof die zijn genaaid om de bolvorm te geven.

Momenteel zijn de stoffen en draden die worden gebruikt om de verpakking te maken, gemaakt van nylon of polyestervezel, maar er moet worden opgemerkt dat deze vezels nog niet bestonden toen de eerste heteluchtballonnen verschenen. Nylonvezel werd uitgevonden in 1938 en polyester in 1946. De verpakking van de eerste ballonnen was gemaakt van zijde of papier.

De functie van de kaars of envelop is om de hete lucht op te slaan en het drijfvermogen van de heteluchtballon te garanderen. Ondanks het feit dat de stof resistent is, is het nodig om bij het maken van het zeil versterkende langs- en dwarsbanden te plaatsen.

Het bovenste deel van de vleugel heeft een klep of scheurklep, ook wel parachute genoemd, die wordt aangedreven door een touw dat, wanneer door de piloot wordt getrokken, hete lucht laat ontsnappen zodat de lift of hoogte kan worden gecontroleerd.

Branders en brandstof

In het bovenste externe deel van het zeil zijn er touwen die aan het uiteinde van de laadgordels zijn bevestigd en helpen bij het opblazen en leeglopen van het zeil.

De branders zijn zo georiënteerd dat het vuur naar de ingang of monding van de omkasting wijst.

De brandstof die wordt gebruikt om de lucht te verwarmen en de envelop te vullen, is propaan. De propaantanks die in het begin dienen om de luchtballon te vullen, blijven op de grond. Aan boord kunnen er andere kleinere zijn die we onderhoudstanks zouden kunnen noemen.

De mand of mand van de heteluchtballon is nog steeds gemaakt van riet. Andere lichtgewicht en resistente materialen zijn geprobeerd, maar wicker heeft nog steeds vier hoofdkenmerken: het is goedkoop, licht, resistent en absorbeert de impact van de landing.

De bodem van de mand is gemaakt van multiplex en heeft staalkabels die hem verticaal en in de lengte omringen om aan de verstevigingsbanden van de kaars en aan de brandersteunen te worden gehaakt.

Moderne uitrusting

Afgezien van deze basisuitrusting beschikken momenteel ballonbemanningsleden over enkele vlieginstrumenten, zoals:

- Hoogtemeter.

- Thermometer.

- Kompas.

- Brandblussers.

- GPS.

- Radioapparatuur.

Functioneren

Voordat u met een ballon gaat vliegen, moet u rekening houden met alle voorbereidingen, inclusief en niet in de laatste plaats het kiezen van de juiste vliegplaats.

Bij deze keuze moet er rekening mee worden gehouden dat de plaats geen hoogspanningstorens of kabels heeft, de richting en snelheid van de wind en naar welk gebied de ballon zal worden gericht.

Om de ballon of kaars op te blazen, wordt deze op de grond geplaatst en met behulp van een ventilator gevuld met hete lucht. Het gedetailleerde opblaasproces is als volgt:

- Het zeil wordt gestrekt door het horizontaal uit te vouwen met behulp van de lastriemen aan beide zijden ervan. Voor deze operatie zijn minimaal twee mensen nodig.

Opblazen van hete luchtballon. Bron: pixabay

- Het is erg belangrijk om te controleren of de sluitingen of het klittenband van de parachute of kroonklep zijn afgedicht zodat er geen warme lucht ontsnapt tijdens het vullen van de ballon.

- De kaars wordt gevuld met behulp van ventilatoren die, als ze krachtig genoeg zijn, de ballon opblazen. Vervolgens worden de branders aangestoken om meer hete lucht te introduceren om de vulling van de kaars te voltooien.

- Met de kaars wijd open en ondersteund door ten minste twee personen, worden de branders in het inwendige van de ballon gericht en met korte tussenpozen ontstoken totdat de ballon stijgt en de kabels en touwen die hem aan de mand vasthouden, strak trekt. De mand moet in de grond worden verankerd om ongewenst tillen te voorkomen.

- Eenmaal gevuld met hete lucht, gaat de kaars omhoog, wat aangeeft dat de ballon klaar is voor gebruik. De ballon moet aan de grond worden vastgemaakt om te voorkomen dat hij ongecontroleerd opstijgt.

Hoe de ballon manoeuvreren?

Bij het losmaken van de banden gaat de ballon omhoog. De richting wordt bepaald door luchtstromen. Maar op verschillende hoogtes kunnen deze stromingen verschillende richtingen hebben, dus door de hoogte te regelen is het ook mogelijk om de richting van de vlucht te kiezen.

Wanneer je wilt opstijgen of de hoogte wilt behouden, worden de branders geactiveerd, maar om te dalen worden ze zodanig gedeactiveerd dat de lucht in de ballon afkoelt en zwaarder wordt, zodat deze begint te dalen.

Als wordt geconstateerd dat de afdaling erg snel is, moeten de branders opnieuw worden geactiveerd om de daalsnelheid te verminderen.

Het is erg belangrijk dat als de mand de grond raakt, de passagiers in de mand blijven totdat deze volledig met de grond is vastgebonden. Anders kan de ballon weer gaan stijgen en een ongewenst ongeluk veroorzaken.

Soorten heteluchtballonnen

Heteluchtballonnen kunnen in verschillende typen worden ingedeeld, afhankelijk van hun kenmerken, bijvoorbeeld of ze een bepaald type stuursysteem hebben.

- Heteluchtballonnen zonder luchtschepen

Ze missen een voortstuwingssysteem, dus hun verplaatsing in afstand en richting wordt bepaald door atmosferische luchtstromen.

Deze hebben een grote zak of kaars die de lucht vasthoudt die een brander verwarmt die zich in de onderste inlaat of mond van de kaars bevindt, die de hete lucht naar het interieur leidt.

Bij dit type ballon gaan de bemanning en passagiers in een mand die met kabels en riemen aan het zeil is bevestigd.

De manoeuvres zijn beperkt tot het beheersen van het stijgen en dalen. Op verschillende hoogtes kunnen de luchtstromen echter in verschillende richtingen wijzen, waardoor dit soort heteluchtballonnen een zekere mate van directionaliteit hebben.

-Airostatische luchtschepen luchtschepen

Soms staan ​​ze bekend onder de naam luchtschepen of in de Duitse zeppelin. Het belangrijkste kenmerk is dat ze een propellermotor hebben waarmee ze zelfs tegen de wind in de vliegrichting kunnen bepalen en behouden.

Over het algemeen is de ballon of kaars gesloten en gevuld met een gas dat lichter is dan lucht, zoals waterstof of helium. Waterstof is licht ontvlambaar, terwijl helium, omdat het een edelgas is, niet het risico loopt om in brand te vliegen of te exploderen. In luchtschepen is de hoogte van de ballon relatief constant.

-Gemengde heteluchtballonnen

Het zijn degenen die een deel van het lichte gas, zoals helium, hebben ingesloten in ballonnen die het totale gewicht verlichten, maar ook de kaars hebben die is gevuld met de hete lucht van de branders. Ze kunnen al dan niet een voortstuwingssysteem hebben.

- Bemande en onbemande ballonnen

Een andere mogelijke classificatie van ballonnen is of ze bemanningsleden hebben of niet.

Onbemande heteluchtballonnen

Ze worden over het algemeen gebruikt voor reclamedoeleinden op beurzen en andere evenementen. Ze blijven op een constante hoogte gebonden. Dit soort ballonnen gebruiken gas in plaats van hete lucht.

Onder de onbemande ballonnen bevinden zich de meteorologische ballonnen, die constant opstijgen en via radiosignalen gegevens naar de grond sturen. Deze gegevens zijn hoogte, temperatuur, windsnelheid en -richting, atmosferische druk en andere van belang zijnde gegevens.

Bemande heteluchtballonnen

Ze hebben een bemanningslid nodig en zijn over het algemeen hete lucht. Dit type ballon wordt gebruikt door vliegfans, maar het kan ook commerciële en toeristische doeleinden hebben. Er zijn ook wedstrijden waarin start- en finishpunten worden vastgesteld en het vermogen van de bemanning om de voorgestelde doelen te bereiken wordt geëvalueerd.

Hoe maak je een zelfgemaakte heteluchtballon

Hier zijn de basisstappen voor het bouwen van een zelfgemaakte heteluchtballon die echt zweeft.

Dit type ballon wordt ook op de markt gebracht onder de naam wensballonnen, omdat een wens meestal wordt gedaan bij het opstaan.

materialen

- Een grote zak met afval dat van dun plastic is gemaakt, niet van de ultrasterke die van dikker plastic zijn gemaakt.

- Een paar dunne maar stijve draden. De draad die in de constructie wordt gebruikt, kan worden gebruikt. De draden van de kleerhangers zijn erg dik en zwaar (niet geschikt voor het experiment)

- Dun koperdraad of die worden gebruikt voor bloemstukken.

- Een watje of toiletpapier of toiletpapier.

- Alcohol om te verbranden.

- Een alcoholaansteker.

- Vier stukken ducttape.

Werkwijze

- Open de tas, zodat metingen van de open opening van de tas kunnen worden gedaan.

- Zodra we de afmetingen hebben, knippen we twee draden door die zullen worden samengevoegd om een ​​kruis te vormen, waarvan het doel is om het onderste uiteinde van de tas wijd open te houden. De uiteinden van deze draden moeten worden gebogen in een L-lengte van ongeveer 1 cm.

- Om bij het kruis te komen gebruiken we het dunne koperdraad. Ook op de kruising van de twee draden fixeren we het watje of toiletpapier dat we impregneren met brandende alcohol.

- We bevestigen het kruis aan het open uiteinde van de tas zodat deze wijd open is.

- Vervolgens houden we de tas aan de bovenkant vast zodat deze de vorm van een ballon aanneemt.

- Om de lucht in de zak te verwarmen, wordt in het begin een alcoholbrander op de grond geplaatst, waardoor de warme lucht de zak binnenkomt en de koude lucht verdringt.

- Wanneer wordt geconstateerd dat de zak goed is opgeblazen, wordt de katoenen of papieren bal aan de basis in de vorm van een kruis aangezet en wordt de ballon losgelaten zodra we beseffen dat hij wil stijgen.

Referenties

1. Briceño, G. Heteluchtballon. Hersteld van: euston96.com
2. Hoe maak je een zelfgemaakte heteluchtballon. Hersteld van: Espaciociencia.com.
3. Beschrijving van een ballon. Hersteld van: ballooning.es
4. De vlucht met een heteluchtballon. Hersteld van: pasionporvolar.com
5. Wikipedia. Heteluchtballon. Hersteld van: wikipedia.com/es