Vročozračni balon (balon na vroč zrak): kaj je in kako deluje
Balon na vroč zrak je vrsta letala. Dviguje se s segrevanjem zraka v balonu, običajno z ognjem. Vroč zrak tehta manj kot enaka količina hladnega zraka (je manj gost), kar pomeni, da se bo vroč zrak dvignil ali lebdel, če bo okoli njega hladen zrak, tako kot zračni mehurček v loncu z vodo. Večja kot je razlika med vročim in hladnim zrakom, večja je razlika v gostini in močneje bo balon potegnilo navzgor. To pomeni, da lahko baloni nosijo večjo težo na hladen dan ali če je zrak v balonu zelo vroč. Pri višji temperaturi se molekule zraka gibljejo hitreje. Zaradi tega se molekule razpršijo, zato je vroč zrak manj gost kot hladnejši.
Kako deluje vzgon
Delovanje balona na vroč zrak temelji na Arhimedovem principu: telo potisne navzgor sila, enaka teži izrinjenega fluida. V primeru balona zrak, segret z gorilnikom, postane manj gost od hladnega zunanjega zraka, zato je skupna teža balona, posadke in dodatne obremenitve manjša od teže izrinjenega zraka — balon začne naraščati. Višina letenja se uravnava s spreminjanjem temperature zraka v ovoju balona: več toplote = višje, manj toplote = nižje.
Sestavni deli balona na vroč zrak
- Ovojnica (balon, envelope) – velika tkanina, običajno iz ripstop najlona ali poliestra, pogosto prevlečena z ognjeodporno ali vodoodporno snovjo.
- Gorilnik – zaganja plamen in segreva zrak v ovoju; običajno deluje s propanom ali mešanico utekočinjenega plina.
- Košara (korito, basket) – nosilni del za pilot in potnike, običajno iz vrbovega pletenja ali lahkih kovin ter opremljen s pripomočki in posodami za gorivo.
- Ventili in odprtine – vrhunski ventil (parachute valve) oziroma stranski ventili omogočajo spuščanje vročega zraka za nadzor spuščanja.
- Rezervni sistemi – varnostna oprema, gasilni aparat, komunikacijska oprema in instrumenti za spremljanje višine in temperature.
Nadzor leta in manevriranje
Balon nima motorja za smerno krmarjenje; premika se s tokom zraka. Pilot nadzoruje navpično gibanje z ogrevanjem ali ohlajanjem zraka v ovoju. Z izbiro višine, kjer veter piha v različni smeri, lahko izkušen pilot vpliva na smer letenja. Za hitrejše spuščanje se uporabi spodnji ventil ali zmanjšanje moči gorilnika, za bolj dramatično dviganje pa daljši ali močneje usmerjen plamen.
Vzlet, let in pristanek
- Vzlet običajno poteka z dovolj ravnim in odprtim terenom; balon se pripelje z ogrevanjem zraka v ovoju, ko doseže dovolj vzgona, se dvigne.
- Med letom pilot stalno spremlja vreme, višino in porabo goriva ter komunicira z zemeljskimi posadkami za varno sledenje in pristanke.
- Pristanek zahteva izkušnje — pilot izbere primerno lokacijo, postopoma znižuje toploto in uporabi manevre za omilitev tresljajev ob dotiku s tlemi. Potniki morajo slediti navodilom pilote in se držati pravilnega položaja ob pristanku.
Varnost in vremenski pogoji
Vreme je ključnega pomena: močan veter, dež, nestabilna atmosfera, nevihtna aktivnost ali gost megla so nevarni pogoji in običajno preprečujejo lete. Najbolj primerni časi za polet so zgodnje jutro in pozno popoldne, ko je zrak bolj stabilen. Redno vzdrževanje in pregledi ovoja, gorilnika ter posod za gorivo so nujni za varno obratovanje.
Uporaba in priljubljenost
Baloni na vroč zrak se pogosto uporabljajo za turistične panoramske lete, rekreacijo, tekmovanja (balonske festivale), promocijske namene in včasih za meteorološka opazovanja ali fotografske snemanja. So priljubljena atrakcija zaradi tihega, počasi letečega doživetja ter odličnih razgledov.
Velikosti, zmogljivost in materiali
Baloni so različnih velikosti — od majhnih, ki nosijo dva do tri ljudi, do velikih, ki lahko prevažajo več deset potnikov. Ovojnice so izdelane iz lahkih, a trpežnih materialov (ripstop najlon ali poliester), vrh je pogosto iz bolj odporne tkanine. Košare so narejene tako, da absorbirajo udarce in nudijo stabilno osnovo za posadko.
Izobraževanje in predpisi
Za upravljanje balona je običajno potreben ustrezen pilotni certifikat ali licenca, ki jo izdaja nacionalni organ za civilno letalstvo. Pred poletom se izvede varnostna predstavitev za potnike. Pravila glede višine letenja, radijskih zvez ter omogočanja pristajanja urejajo lokalne letalske oblasti.
Priporočila za potnike
- Obujte zaprto in udobno obutev ter obleko po plasteh (na višini je lahko hladneje).
- Sledite navodilom pilota — pri vzletu in pristanku se držite za ročaje in ukazov.
- Ne kadite v ali ob balonu ter ne približujte se odprtemu plamenu ali rezervoarjem s plinom.
Zanimivosti
Baloni na vroč zrak so najstarejši trajnostni tip letala, ki še vedno leti. Prvi uspešni bolj ali manj nadzorovani poleti s takšnimi baloni segajo v konec 18. stoletja, ko so brača Montgolfier izvedla zgodnje polete in predstavitve javnosti. Danes so baloni priljubljeni po vsem svetu na festivalih in turističnih destinacijah.
Če želite izvedeti več o dejavnikih, kot so specifična tehnična lastnost balonov, varnostni standardi v vaši državi ali bližnji panoramski polet, se obrnite na lokalnega operaterja balonskih poletov ali na nacionalni organ za civilno letalstvo.
Balon na vroč zrak v letu
Zgodovina
Balon na vroč zrak je najstarejša oblika tehnologije letenja, ki lahko uspešno prevaža ljudi. Najzgodnejša uporaba vročega zraka za letenje predmetov je bila narejena v stari Kitajski. V zrak so pošiljali papirnate svetilke za signalizacijo.
Brata Montgolfier sta izdelala prvi balon na vroč zrak, ki je prevažal ljudi. Svoj izum sta 19. septembra 1783 predstavila kralju Ludviku XVI. in kraljici Mariji Antoinette na francoskem dvoru v Parizu. Potniki so bili ovca, raca in petelin. Poleteli so 480 metrov. Prvi polet s človekom je bil 15. oktobra 1783. Z njim je poletel Jacques-Etienne Montgolfier. Balon je bil na tla pritrjen z vrvjo. Prvi prosti polet brez pritrditve na tla se je zgodil nekaj tednov pozneje, 21. novembra 1783. V njem sta bila markiz François d'Arlandes in Pilatre de Rozier.
Balon na vroči zrak leta 1783
Kako deluje
Zrak je sestavljen iz molekul. Ko je zrak hladen, so te molekule tesneje skupaj. Ko je zrak vroč, se molekule med seboj oddaljujejo. Tako je v istem prostoru manj molekul v vročem zraku. Zato je vroč zrak lažji od hladnega. Zato se dvigne in ponese balon navzgor, ko se zrak v njem segreje. Zrak v balonu se segreva z gorilnikom, ki z izbruhi ognja poskrbi, da je zrak vroč. Ogenj poganja propan.
Segreti zrak v balonu zadržuje tkanina. To se imenuje "ovojnica". Običajno je izdelana iz najlona.
Potniki in pilot stojijo v košari, ki je z vrvmi pritrjena na balon. Košara je običajno izdelana iz protja. Košare so lahko različnih velikosti. V njej je lahko dovolj prostora za do 36 oseb. To je odvisno od velikosti balona, da lahko nosi tako veliko težo.
Festivali
Festival toplozračnih balonov je vrsta letalskega šova. Na njem balonarji razstavljajo in skupaj letijo s svojimi baloni. Na teh dogodkih letijo zjutraj in zvečer, če razmere to dopuščajo. Ljudje lahko uživajo v poletu z balonom, če plačajo. Na voljo je veliko dejavnosti. Včasih so baloni osvetljeni proti nočnemu nebu.
Na teh festivalih so na ogled baloni različnih oblik. Običajno so okrogli, lahko pa imajo tudi oblike.
Festival toplozračnih balonov
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je balon na vroč zrak?
O: Toplozračni balon je vrsta letala, ki se dvigne s segrevanjem zraka v balonu.
V: Kako balon na vroč zrak ostane v zraku?
O: Balon na vroči zrak ostane v zraku zaradi segrevanja zraka v balonu. Vroč zrak je manj gost kot hladen zrak okoli njega, zato se dvigne in dvigne balon.
V: Kakšna je povezava med temperaturo zraka v balonu in njegovo sposobnostjo prenašanja teže?
O: Bolj ko je zrak v balonu vroč, večjo težo lahko nosi. Če je dan hladen, lahko balon nosi manjšo težo.
V: Zakaj je vroč zrak manj gost kot hladen?
O: Vroč zrak je manj gost kot hladen, ker se pri višjih temperaturah molekule zraka gibljejo hitreje, zato se razpršijo in zavzamejo več prostora. Zato je vroč zrak manj gost.
V: Kako segrevanje zraka v balonu povzroči, da se balon dvigne?
O: Segrevanje zraka v balonu povzroči, da se zrak razširi in postane manj gost kot hladnejši zrak okoli njega. Zaradi te razlike v gostoti se balon dvigne in lebdi.
V: Kaj se zgodi s sposobnostjo balona, da se dvigne, ko se poveča temperaturna razlika med vročim in hladnim zrakom?
O: Z večanjem temperaturne razlike med vročim in hladnim zrakom se povečuje tudi sposobnost balona, da se dvigne. Razlog za to je, da je razlika v gostoti tem večja, čim močneje se balon dvigne.
V: Ali lahko balon na vroč zrak nosi večjo težo na vroč ali hladen dan?
O: Balon na vroč zrak lahko nosi večjo težo na hladen dan, ker je zrak v balonu relativno toplejši od okoliškega zraka, kar povzroči večjo razliko v gostoti in vzgon.
