Sıcak hava balonu

Bir sıcak hava balonu , Arşimet'in itme kuvvetine göre, etrafını saran ısıtılmış hava tarafından kaldırılan, hafif bir zarfla örtülü bir naselden oluşan bir aerostattır . Muhafazadaki havanın sıcaklığını kontrol etmek, bir yakıt ve bir brülörün taşınmasını gerektirir, bu da özerkliği karşılık gelen ağırlıkla sınırlar.

Tarih

Biz sözde uçuş hariç Eğer Kriakoutnoï 1731 yılında gerçekleştirilen, genellikle balon tarafından icat edilmiştir olduğu kabul edilmektedir Montgolfier kardeşler , Joseph-Michel ve Jacques-Étienne 1782. yılında, Ama Portekizlilerin gösteriler öncesinde aslında vardı küçük sıcak hava balonları ve ilk aerostat ( Passarola ) uçuran mucit Bartolomeu Lourenço de GusmãoAğustos 1709içinde Portekiz .

Montgolfier kardeşlerin sıcak hava balonu ilk resmi seferi de, Place des Cordeliers gerçekleşir Annonay ,4 Haziran 1783. 19 EylülAynı yıl, bir horoz, bir koyun ve bir ördek, Versay'da Kral XVI. Louis'nin önünde ilk insanlı uçuşu deneyimledi  : balonları yaklaşık 550 metre yüksekliğe kadar uçar. 19 EkimEn Folie Titon , bugün bulunduğu rue de Montreuil içinde Paris hala zaman Saint-Antoine bir köy de, ilk insan uçuş yürüttüğü gerçekleşti Jean-Baptiste Réveillon , Jean-François Pilâtre de Rozier ve Giroud de Villette'de . Balon daha sonra tutsak olur, yani bir iple yere bağlanır. İlk serbest uçuş şu tarihte gerçekleşir:21 KasımSonra, kenarında yer alan "damla" Bois de Boulogne geçerli konumuna ve iniş yerinde Paul Verlaine içinde 13 inci Arrondissement'te , dokuz kilometrelik bir uçuş.

Uçan ilk kadın Elisabeth Tible idi .4 Haziran 1784içinde Lyon üzerinde La Gustave .

6 Ağustos 1784In Rodez ( Aveyron ), düzenlenen 4 th  balon ile insan uçuş Rodez'in şehir . Gemide iki adam, Charles Carnus ve Louis Louchet.

İlk sıcak hava balonu uçuşlarının tarihi aynı zamanda bilimsel keşiflerin tarihidir. Topu havaya kaldırmak başka şey, neden uçtuğunu bilmek başka şeydi. Journal de Paris 1784 yılında bu anlayamama göstermek deneyimleri birkaç tanıklıklarını bildirir. "Gizem" ortalarına kadar dağılmaya başlamamış gibi görünüyor.Haziran 1784 :

“(…) Hatta basılan tutanaklarımızın ilk bölümünde, meslektaşımız Peder de Virly'nin dörtte üçünü dolduran bir Balon yapmanın imkansız olmayacağına dair bir varsayımı bile duyurduk. güneşin ısısının neden olduğu tek seyreltmeden yükseldi; en eksiksiz doğrulamayı (sic) hemen görmeyi beklemiyorduk. "

- Bay Morveau, bir mektuptan Dijon , 1 st 1784 Haziran, de Paris Journal , 13 Haziran 1784, n o  165, s.  712 .

Jean-François Pilâtre de Rozier, 1785 yılında Fransa'dan Manş Denizi'ni geçmeye çalışırken , bir sıcak hava balonu zarfı içine yerleştirilmiş bir gaz balonundan oluşan hibrit bir aerostat olan rozière'i (bu tür zarfta, şömine gazı genişletir ve böylece balast taşımaktan kaçınır), alev alır ve yere düşer. Kanalın ilk geçişi aynı yıl Jean-Pierre Blanchard tarafından , ancak İngiltere'den Fransa'ya doğru ve hidrojenle şişirilmiş bir balonla (genellikle hidrojen olarak adlandırılır) gerçekleşti.

İlk sıcak hava balonlarını, balonu ateşe vermeden, küllerle veya yarı tüketilmiş bir balya balyasıyla beslemesi gereken ocakla kurmak zordu. Umut verici başlangıçlardan sonra, bu nedenle , ilki hidrojenle şişirilmiş olan gaz balonları olan charlières tarafından değiştirilirler .1 st Aralık 1783balonun mucidi fizikçi Charles ve Robert kardeşler gemide. Pahalı, hazırlanması zor ve son derece yanıcı olan hidrojen, daha sonra ucuz aydınlatma gazı ile değiştirilir.

Düşüş döneminde, sıcak hava balonları artık şöminelerle donatılmamakta, yere şişirilerek yere kadar şişirilerek serbestçe uçmalarına izin verilmektedir. Sıcak hava balonu çok hızlı yükselir ve daha sonra balondaki hava sıcaklığının kademeli olarak düşmesiyle yaklaşık on dakikalık bir uçuş için alçalır.

11 Kasım 1906'da Milano ve Aix-en-Savoie (bugünkü Aix-les-Bains) arasında İtalyanlar Celestino Usuelli ve Carlo Crespi tarafından imzalanan bir balonla Alpler'in ilk geçişiydi .

1950'lerin sonunda, zarf ( naylon ) için sentetik bir elyafın ve yakıt olarak sıvılaştırılmış bir petrol gazının ( propan ) kullanılması, sıcak hava balonunu canlandıracak, esnek bir kullanım ve emniyete alacaktı. İlk modernize edilmiş sıcak hava balonları ilk olarak Amerika Birleşik Devletleri'nde uçtu. 1972'de Fransa'ya geldiler.

Her yıl Haziran ayında, Montgolfier kardeşlerin uçaklarının yaratıldığı, geliştirildiği ve ilk kalkış yeri olan Annonay'da bir sıcak hava balonu festivali düzenlenir.

Teknik

Modern bir sıcak hava balonu üç ana unsurdan oluşur: muhafaza, yakıt tanklarına (sıvı propan) bağlı brülör ve motor bölmesi.

Zarf

Mongolfier balon ilk kâğıt ve kumaşın (gelişen tafta arasında ipek hemen zarf bir kumaşın (tipik olarak yapılır), naylon ya da polyester ) kaplanması ( poliüretan , silikon korumak için ...) ışın ultraviyole ışığı ve hızını azaltmak sıcak hava kaçağı. Zarfın tasarımı düz veya loblu olabilir. Her iki durumda da zarf, birbirine dikilmiş iğlerden yapılmıştır. Millerin şekli istenilen bilye tipine göre değişir.

Modeline bağlı olarak, ses şişirilmiş zarf 250 arasındadır  m, 3 den fazla 24.000, çok elverişli bir meteorolojik koşulları tek bir kişi almak,  m, 3 45 kişinin taşıma sağlayan en geniş için.

Sıcak hava beslemesini durdurarak sıcaklığın düşmesi , az rüzgar olduğunda iniş için yeterlidir. Balonlar ayrıca çok hızlı bir şekilde boşaltılmasını sağlayan sistemlerle donatılmıştır. İki geri dönüşümlü ve bir kalıcı olmak üzere üç deflasyon yöntemi vardır:

brülör

Onu nasel üzerinde destekleyen dört çubuk tarafından desteklenen bir çerçeveye bağlı, mahfazanın "ağzının" altında, yolcuların üzerinde bulunur ve uzun bir alev verir (3 ila 6  m ). Tek veya daha genel olarak çift olabilir, böylece gerekirse daha hızlı bir çıkış sağlayan çift ısıtma gücüne sahip olarak pilotun daha fazla reaktivitesine izin verir.

Sıvı haldeki propan, motor bölmesine yerleştirilmiş silindirik alüminyum silindirlerde (veya çelik , daha ağır veya titanyum , daha hafif ama çok kırılgan ve pahalı) bulunur. Brülörü, genellikle brülörün çevresinde bulunan bir genleşme bobininde buharlaştığı borulardan (gaz basıncı sayesinde) besler. Hava-propan karışımı sürekli bir pilot ışıkla ateşlenir . Zarfın ağzının hemen altındaki uzun alev, balonun içindeki havayı ısıtır ve bu da balonun yükselmesini sağlar.

platformu

Çoğu zaman kontrplak zeminli hasır veya rattandan yapılır . Başka birçok malzeme kullanıldı, ancak özellikle biraz sportif inişlerde temel esneklik sunan bu doğal malzemelere her zaman geri döndük. 3 kişiyi ve şişeleri taşımak için klasik boyut 1.15  m yüksekliğinde, 1.20  m uzunluğunda ve 1.10  m genişliğindedir.

uçuş tekniği

Sıcak hava balonları, bir yandan Arşimet ilkesinden ve diğer yandan gazın hacminin basıncının ürününün her zaman sıcaklığıyla orantılı olduğu gazların karakteristiğinden yararlanır. Bu ikinci ilke, ideal gazın durum denklemi ile tanımlanır .

Kaldırma kuvveti , bir akışkan (sıvı veya gaz) içine daldırılmış olan bir gövde tarafından alınan kuvvet karşısında eşittir ağırlık gövdesinin yer değiştiren akışkan hacminin.

Isı etkisi altında hava genişler. Yoğunluğu azalır: bu nedenle aynı basınçta sıcak hava (aynı hacim için) soğuk havadan daha hafiftir. Bu fenomeni, sessiz bir odada (dolayısıyla içeride sabit olan basınç) tavandaki havanın yerdeki havadan daha sıcak olduğunu doğrulayabiliriz: daha hafiftir ve yükseklikte birikir.

Arşimet ilkesi, düzeneğin hacmi (yüklü balon + zarfın içindeki hava) çevreleyen havanın eşdeğer hacminden daha hafifse, balon havada yükselir.


De atmosfer basıncı azalır yüksekliği (yaklaşık 1  hPa 28 başına  ayakları ile deniz seviyesinde ya da yaklaşık olarak 1  mbar 8.53 başına  m ), balon ile yer değiştiren hava kütlesi balon. Topun yüksekliği ile azaltır. Balonun ağırlığı, yer değiştiren havanın ağırlığına (varlığı ile) eşit olduğunda denge noktasına ulaşılacaktır. Balonun , gaz kütlesi sabit olan bir gaz balonunun aksine "açık" olduğu söylenir ve denge yüksekliği, hacmi sabit olan zarfta bulunan havanın sıcaklığına bağlıdır.

Bir sıcak hava balonunun yanal yer değiştirmesi sadece bulunduğu bölgedeki rüzgara bağlıdır. Belirli meteorolojik koşullarda, irtifadaki rüzgar yer seviyesindeki rüzgardan çok farklı olabilir: bu özellik, pilotlar tarafından gezinmek ve örneğin makinenin irtifasını değiştirerek belirli bir hedefe ulaşmak için kullanılır.

kullanmak

Askeri

Aerostatların askeri bağlamda kullanımı, esas olarak , uçuş süresi gemideki yakıtın ağırlığı ile sınırlı olmayan gaz balonlarıyla ilgilidir . Bir gaz balonunun ilk askeri kullanımı Fleurus Savaşı sırasında gerçekleşti  : Girişimci , düşmanın konuşlandırılmasını gözlemlemek için görevlendirildi. İç Savaştan önce başka bir kullanımı yoktur . İngiliz batı cephesinde balonları kullanılan İkinci Boer Savaşı özellikle sırasında, Magersfontein Savaşı'nda içinde 1899 .

Birinci Dünya Savaşı sırasında, topçu ayarlamaları için yoğun bir şekilde kullanıldı. Henüz emekleme aşamasında olan havacılıkla rekabete giriyorlar.

İkinci Dünya Savaşı 'ın kullanılan bu tip sonunu. Gaz balonları, havacılığın hareketlerini engellemek için daha çok savunma amaçlı bir kullanıma sahiptir.

Hobiler

Taşıma lisansına sahip ticari şirketler, genellikle yaklaşık bir saatlik uçuş süresi olan kısa sıcak hava balonu turları düzenlemektedir. Oldukça pahalı bir hobidir.

Bağımsız olarak uçmak küçük bir yatırımdır, çünkü balonu ve baloncu ehliyetini almanın yanı sıra, hem büyük bir çantada katlanmış zarfı, hem sepet hem de brülörleri, propan şişelerini ve aynı anda taşımak için bir römork (veya bir kamyonet) gereklidir. en az bir güçlü otonom fan. İndikten sonra aynı araç sıcak hava balonunu, pilotu ve varsa yolcuları almak zorundadır.

Dünyanın en büyük sıcak hava balonu 32 yolcu taşıyabilir.

Yeni veya kullanılmış kendi sıcak hava balonunuzu, tek başına veya başkalarıyla birlikte, kendi fonlarınızla veya bir sponsor yardımıyla, genellikle reklam amaçlı kullanılan geniş bir yüzey alanı sunan balonlardan satın almanız da mümkündür.

Bir alternatif, piyasa fiyatlarından çok daha düşük bir ücret karşılığında, ancak yaklaşık 200 saatlik bir çalışma karşılığında kendi balonunuzu yaparak kendi kendine inşaat yapmaktır.

Yarışmalar ve rekorlar

Uluslararası Havacılık Federasyonu (FAI), aerostation komisyon, onbeş kategoriler zarfın hacmine göre sınıflandırılır tanır:

Sınıf Kesmek
AX01 250 m³'den az
AX02 250-400 m³
AX03 400-600 m³
AX04 600-900 m³
AX05 900-1,200  m 3
AX06 1,200-1,600  m 3
AX07 1,600-2,200  m 3
AX08 2,200-3,000  m 3
AX09 3.000-4.000  m 3
AX10 4,000-6,000  m 3
AX11 6,000-9,000  m 3
AX12 9,000-12,000  m 3
AX13 12.000-16.000  m 3
AX14 16,000-22,000  m 3
AX15 22,000 'den fazla  m 3

Her yıl yaz aylarında Fransız balon şampiyonaları düzenlenmektedir. Ve her iki yılda bir Avrupa ve Dünya Şampiyonaları düzenleniyor. Bugün en başarılı Fransız pilotlar: François Messines ve Stéphane Bolze . Fransız Hélène Dorigny ve Michel Arnould uçuş süresi (40 tüm kategorilerde dünya rekoru kıran idi  saat 12  dk 5  ler üzerinde6 Temmuz 1984), Mesafe (1,154.75 seyahat  km üzerinde26 Kasım 1981) ve rakım (12.301 m 18 Temmuz 1980 AX08 kategorisinde).

at 23 Ağu 2018, onaylanmış dünya rekorları aşağıdaki gibidir:

Kayıt tipi Değer Tarihli Tutacak
Rakım 21.027  m 26 Kasım 2005 Vijaypat Singhania (Hindistan)
Mesafe 7.671,91  km 15 Ocak 1991 Per Axel Lindstrand (Birleşik Krallık)
Süre 55  saat  10 9 Şubat 2017 Ivan Menyaylo (Rusya)

Eş zamanlı uçuşta dünya rekoru Fransa'da kırıldı. 28 Temmuz 2017vesilesiyle Mondial Hava Ballons de Chambley bir çizgi PTO 456 sıcak hava balonlarının ile

Edebiyat

Notlar ve referanslar

Notlar

  1. Zamanın iki gökbilimcisi şu göstergeleri veriyor: " Kraliyet Gözlemevi'nin ikinci katının 280 toise [veya 545 metre] üzerinde  " ( Guillaume Le Gentil ); “Aynı gözlemevinin zemin katından 283 [veya 551 metre] yukarıda” ( Edme-Sébastien Jeaurat ).

Referanslar

  1. (pt) Afonso de Escragnolle Taunay, Bartolomeu de Gusmão, mucit do aerostato , Edições LEIA,1942, s.  347.
  2. Bağlama göksel fener beri kullanılan Çince III inci  yüzyıl  M.Ö.. AD ve rahibin deneyimi.
  3. "  ilk sıcak hava balonu uçuş  " üzerine, Versay Sarayı'ndan ,5 Ekim 2016( 20 Nisan 2021'de erişildi )
  4. Barthélemy Faujas-de-Saint-Fond , MM tarafından aerostatik makine ile yapılan deneylerin açıklaması. de Montgolfier ve bu keşfin yol açtığı kişiler , Paris, Brüksel, B. Le Francq,1784( çevrimiçi okuyun ) , s.  25-33
  5. Joseph Louis Lecornu , Hava seyrüseferi: belgesel ve anekdot tarihi… / J. Lecornu ,1 st Ocak 1903( çevrimiçi okuyun ).
  6. Charles Carnus, Peder Carnus'tan Mektup , imr . tarafından M. Devic,1784.
  7. "Messrs. Usuelle ve Crespi , Milano'dan ayrılarak Aix-en- Savoie'ye inen Milano'da 6.000 m'de çok soğuktu (-22°)  . Félix Fénéon, Nouvelles in üç satır, 1906 , Libella yayıncısı, Libretto koleksiyonu, 162 sayfa, Paris, 2019 ( ISBN 978-2-36914-446-5 ) , s.  130 . 
  8. Bartair, son satır .
  9. Dünyanın en büyük yolcu balonu .
  10. Montgolfière France Records web sitesi .
  11. (in) "  Helene Dorigny (FRA) (218) | Dünya Hava Sporları Federasyonu  ” , fai.org'da ( 23 Ağustos 2018'de erişildi ) .
  12. (in) "  Michel Arnould (FRA) (6987) | World Air Sports Federation  ” , www.fai.org adresinde ( 23 Ağustos 2018 tarihinde erişildi )
  13. (in) "  Michel Arnould (FRA) (5202) | Dünya Hava Sporları Federasyonu  ” , fai.org'da ( 23 Ağustos 2018'de erişildi ) .
  14. (in) "  Kayıtlar | World Air Sports Federation  ” , www.fai.org adresinde ( 23 Ağustos 2018 tarihinde erişildi )
  15. "  456 sıcak hava balonu sıraya girdi, dünya rekoru kırıldı  ", Le Point ,28 Temmuz 2017( çevrimiçi okuyun , 23 Ağustos 2018'de danışıldı ).

Şuna da bakın:

bibliyografya

sinematografi

İlgili Makaleler

Dış bağlantılar