Ballong

Aerostaten er et spesielt fly som flyr ved statisk støtte; det vil si at den har en tendens til å stige i atmosfæren da den er lettere enn luften som omgir den (i henhold til det velkjente prinsippet til Archimedes ).

Avhengig av muligheten for å bli manøvrert, kan ballonger deles inn i to store klasser:

Hvorfor flyr en ballong

En luftballong er den enkleste av alle flyvende maskiner. Når stoffet som danner ballongen er fylt med lett gass eller varm luft, er selve ballongen lettere enn atmosfæren som omgir den og derfor Arkimedes ' skyvekraft , rettet oppover og lik vekten av luftvolumet som fortrenges av ballongen, er større enn vekten til den gassfylte ballongen. En kurv er festet til ballongen, inni hvilken nyttelasten er plassert (i tilfelle av varmluftsballonger, for eksempel, plasseres piloten, eventuelle passasjerer og brenneren som brukes til å varme opp luften i kurven).

Gasser brukt

Målet om å oppnå en gassmasse som er lettere enn atmosfæren rundt kan oppnås med forskjellige strategier; faktisk kan oppvarmet luft, gasser som er lettere enn luft eller begge deler brukes.

Det er fire forskjellige typer ballonger avhengig av strategien som brukes for å løfte dem til høyden:

Betraktninger knyttet til typen gass som brukes

Hovedtrekket til varmluftsballonger er muligheten til å justere løftet (mer oppvarming: mer skyvekraft; mindre eller ingen oppvarming: nedstigning). Varigheten av flyturen er imidlertid begrenset av mengden drivstoff som ballongen selv kan bære, og som forbrukes for å varme opp luften.

På den annen side gir bruk av lette gasser aerostaten mye større løftekapasitet og autonomi enn de med varmluft. Av denne grunn bruker de fleste ballongene til vitenskapelig bruk lette gasser, og kan nå svært høye høyder i lange perioder. Slike ballonger er fylt med helium, som er dyrere, men også sikrere enn hydrogen (som kan eksplodere i en oksygenrik atmosfære).

I et forsøk på å legge sammen fordelene, har Roziers varmluftsballonger en ballong med to forskjellige kammer: det første inneholder en lett gass og lukket; den andre, som ligner på vanlige varmluftballonger, mates med oppvarmet luft. Slike ballonger brukes til å utføre rekordflyvninger (omseilinger av planeten, for eksempel).

Fyllingstrykk

Når du bruker lette gasser, kan ballonger deles inn i to brede kategorier avhengig av trykket som brukes til å fylle holdeballongen:

Bruk av ballonger

Mens varmluftsballonger i dag hovedsakelig brukes til vitenskapelige eller reklameaktiviteter, har varmluftsballonger i dag en sportslig bruk. Tidligere var det også militær bruk av ballonger.
Etter de alvorlige problemene som oppsto med de første luftskipene, finner disse kjøretøyene i dag ikke kommersielt eller sportslig brukbare bruksområder.

Vitenskapelig aktivitet

Ballonger brukes i dag hovedsakelig til vitenskapelige astronomiske og meteorologiske oppdrag . Bruken i astronomi tillater i det minste delvis å eliminere atmosfærens skadelige innflytelse på kvaliteten på observasjonene. For noen spektralbånd som er utilgjengelige fra bakken, for eksempel ultrafiolett , kan bruk av en ballong være tilstrekkelig til dette formålet uten behov for et betydelig dyrere satellittoppdrag. Ballonger spilte også en nøkkelrolle i de første opplevelsene som brakte eksistensen av kosmiske stråler frem i lyset og studerte deres intensitet som en funksjon av høyden, og brakte instrumenter som elektroskoper , fotografiske plater og meter av forskjellige slag til høyden. Ikke å undervurdere er bruken i det arkeologiske feltet . Faktisk kan disse ballongene brukes til fotografering i lav høyde av steder og områder av arkeologisk interesse.

Annonseaktivitet

En utstrakt bruk, selv om den ofte misforstås, av aerostatiske ballonger er reklame: en stor ballong som er passende oppblåst og forankret til bakken, utgjør faktisk en betydelig overflate som kan inneholde et reklamebudskap eller et merke som er synlig for et betydelig antall mennesker, og garanterer en fordelaktig prissynlighetsforhold sammenlignet med andre former for annonsering.

Amatørsportsaktivitet

Oppstigning ved hjelp av varmluftsballonger er en sport som fortsatt ikke er veldig utbredt i Italia , som teller blant sine innbyggere rundt hundre entusiaster med passende lisens.

Militær bruk

Den første militære bruken av ballonger skjedde i slaget ved Fleurus i 1794 , da de franske revolusjonære troppene brukte dem til å observere fiendens bevegelser ovenfra. En lignende bruk skjedde under den amerikanske borgerkrigen 1861-1865 : den mest kjente saken gjelder Thaddeus Lowe , som ledet troppene som ble båret av ballong ( ballongkorps ) i de tre første årene av krigen. Disse troppene ga en betydelig fordel og innviet muligheten for å slå fienden selv uten at den var synlig fra bakken.
Denne bruken ble gjenopptatt under første verdenskrig for å identifisere fiendens bevegelse og sende til artilleriet (med nyfødte telefoner ) koordinatene som det skulle skytes på. På den annen side, nettopp under denne krigen, ble ballongene et primært mål for fiendens artilleri, og selv om de var nøye beskyttet av luftvernposter og "vennlige" rekognoseringsfly , var skytingen deres ganske hyppig, på grunn av mangel på mobilitet av slike midler. På den tiden ble "aeronautical card" etablert i USA , som utmerkte militæret som var i stand til å styre disse nye kjøretøyene. "Observasjonsballongene", som de ble kalt, forble i bruk også etter den store krigen, og ble også brukt i de russisk - finske konfliktene ( 1939 - 40 og 1941 - 45 ).

Japan brukte tusenvis av ballongbomber og slapp dem over USA og Canada ; mellom 1942 og 1944 brukte den britiske hæren dem også til å frigjøre brannbomber mot Tyskland ( Operation Outward ).

Hypotetisk fremtidig bruk

Innen romutforskning er det antatt bruk av luftskip og ballonger for fremtidig kolonisering av Venus . Den tette atmosfæren på planeten skal tillate oss å lage store flytende baser takket være den samme luften vi puster inn, uten å måtte ty til lette elementer som helium eller det farligere hydrogenet. Å flyte i atmosfæren har også fordelen av å kunne holde planetbasen ved en beboelig temperatur, rundt 10 ° celsius, sammenlignet med de svært varme overflatetemperaturene som kan overstige 450 ° celsius.

Historie

De første varmluftsballongene ble "oppfunnet" i Kina mellom 2. århundre f.Kr. og 3. århundre e.Kr. som et spill for barn. Selv om det ikke er noen sikkerhet, har det blitt antatt at noen eldgamle sivilisasjoner hadde klart å utvikle ballonger som var i stand til å frakte mennesker. Når vi for eksempel snakker om Nazca-linjene (bare synlig ovenfra), er det lett å anta at mennene som produserte dem var i stand til å fly; og ballonger var da den eneste teknologiske muligheten for å oppnå dette.
Julian Nott designet og bygde en ballong med ganske enkle materialer ( bomullsstoff til ballongen og bambusstokker til gondolen ) og tilgjengelig for de som tegnet Nazca-linjene . Ved å varme opp luften med vedfyring fløy Nott over Nazca-flyene. Nott konkluderte med at selv om det ikke var bevis for at en slik flytur hadde blitt utført av de gamle, var det likevel tydelig at teknologien for å gjøre det allerede var tilgjengelig for dem.

Den 5. august 1709 (ifølge noen kilder 8. august 1709 ) i Lisboa klarte Bartolomeu de Gusmão å plukke opp en ballong fylt med oppvarmet luft, inne i en hall. Etterfølgende eksperimenter var ikke særlig vellykkede: han bygde en prototype, kalt Passarola (Port. Big bird ) og forsøkte en oppstigning fra slottet São Jorge , i Lisboa; mer enn en oppstigning var det en sakte nedstigning og han berørte land, uten store skader, omtrent en kilometer unna.

Etter Henry Cavendishs studier av hydrogen i 1766 , foreslo Joseph Black at en ballong fylt med hydrogen ville stige opp i luften.

Den første menneskelige flyturen, utført med en luftballong, skyldes selvfølgelig Montgolfier Brothers i 1783 (derav navnet ballong).
Mindre enn en måned senere foretok professor Jacques Charles sin første flytur med en gassballong, og denne typen ballong (med bedre klatreevner og større autonomi) ble ganske vanlig fra 1790 -tallet til 1960-tallet .

Den tredje typen ballong ble oppfunnet av Jean-François Pilâtre de Rozier (derav Roziers ballong) og var en hybrid som ble løftet av både varm luft og en lett gass. Rozier oppnådde dette ved å legge til et eget kammer til en hydrogenballong som kunne mates med varmluft. I 1785 lettet Rozier med sikte på å krysse Den engelske kanal , men flyet eksploderte etter omtrent en halvtimes flytur. Denne hendelsen fikk Rozier til å si: "Den første mannen som flyr og den første som døde." Den 15. april samme år i Paris nådde Zenith-ballongen 8600 meter i høyden: ved retur døde to av de tre beboerne, Joseph Eustache Crocé-Spinelli og hans følgesvenn Théodore Sivel , av lungeblødning mens det tredje besetningsmedlemmet, Gaston Tissandier , klarer å overleve tragedien. [1] Først i andre halvdel av 1780 -årene ble Roziers ballong tilstrekkelig trygg til å være praktisk brukbar. Den første "piloterte" flyvningen ble utført av Jean-Pierre Blanchard i Nord-Amerika 19. januar 1793 . Selv om ballongen som ble brukt ikke hadde fremdriftssystemer, kunne en viss retningskontroll oppnås ved å variere flyhøyden, for å passe inn i gunstige horisontale strømmer (ofte har vinden forskjellige retninger i forskjellige høyder).

I avisen "Bologna" av 23. mars 1784 leser vi "For å tilfredsstille ønsket til deres professor, prof. Malisardi, startet fedrene Giuseppe Brusa og Luigi Poletti, av Marias tjenere, etter å ha bygget en perfekt vellykket ballong, i atmosfæren ved palasset til Marquis Angelelli, på bare to minutter, tok en sfærisk ballong, som umiddelbart steg til en veldig stor høyde, en horisontal sti og gikk rolig til hvile bak byen, uten å ha påført noen skade, på tre miles og halvveis fra det nevnte palasset, hvor blant tilskuerne, alle fulle av glede, Mons. Vice Legate og mange adelsmenn og menn av bokstaver, som overøste de kloke arkitektene og direktørene for denne aerostatiske maskinen med velfortjent ros "

Den første ballongen med egne fremdrifts- og retningskontrollverktøy (det første luftskipet) ble laget av Henri Giffard i 1852 . Men det viste seg å gå for tregt til å kunne brukes i praksis. Imidlertid må vi vente til slutten av 1800-tallet , og ankomsten av forbrenningsmotorer for luftskip (så vel som andre tyngre enn luftkjøretøyer) for å ha interessante ytelser og begynne å bli mye brukt.

Blant pionerene innen aerostatisk flyging, for Italia , bør vi nevne Francesco Zambeccari og Pasquale Andreoli , som gjorde mange oppstigninger på begynnelsen av det nittende århundre , med avganger fra Bologna , Milano og Forlì .

Jean-Felix Piccard var sammen med sin kone Jeannette den første som laget en plastballong (i 1934 lyktes han selv med å nå 17500 meters høyde).

Det var Ed Yost som "gjenoppfant" den moderne ballongen på slutten av 1950-tallet , redesignet den og brukte "nye" materialer (spesielle nylonstoffer og høyytelses propanmotorer ) for å ta av for sin første flytur i 1960 . Med den flyturen markerte Yost fødselen til denne nye sportsaktiviteten.

Merknader

  1. ^ Emilio Salgari , Across the Atlantic in a balloon , Bordeaux, 2012, s. 270, ISBN 978-88-97236-09-2 .  

Bibliografi

Relaterte elementer

Andre prosjekter

Eksterne lenker