Воздушный шар - Hot air balloon

Эта статья о самих воздушных шарах. Информацию об активности см. полеты на воздушном шаре. Для других значений см. воздушный шар (значения) и воздушный шар (значения).
"Воздушный шар" перенаправляется сюда. Для песни см. Мой первый альбом (альбом "Свинка Пеппа").

Воздушный шар в полете
Новые воздушные шары, напоминающие антропоморфных пчел
Новинка на воздушном шаре, напоминающая Аббатство Сен-Галл - Кубичек Воздушные шары

А воздушный шар это легче воздуха Самолет, состоящий из мешка, называемого конвертом, в котором находится нагретый воздух. Подвешенный ниже гондола или же плетеная корзина (в некоторых воздушных шарах большой дальности или большой высоты - капсула), которая несет пассажиров и источник тепла, в большинстве случаев открытое пламя, вызванное горящей жидкостью. пропан. Нагретый воздух внутри конверта заставляет его жизнерадостный поскольку у него есть более низкая плотность чем более холодный воздух за пределами конверта. Как и все самолет, воздушные шары не могут летать за пределы атмосфера. Конверт не должен быть запечатан снизу, так как воздух внутри конверта находится под примерно таким же давлением, как и окружающий воздух. В современных спортивных воздушных шарах конверт обычно делается из нейлон ткань и входное отверстие баллона (ближайшее к пламени горелки) изготовлено из огнестойкого материала, такого как Номекс. Современные воздушные шары изготавливаются во многих формах, таких как ракетные корабли и формы различных коммерческих продуктов, хотя традиционная форма используется для большинства некоммерческих и многих коммерческих приложений.

Воздушный шар - первый успешный переносчик человека. полет технологии. Первый пилотируемый полет на воздушном шаре совершил Жан-Франсуа Пилатр де Розье и Франсуа Лоран д'Арланд 21 ноября 1783 г. в г. Париж, Франция,[1] в воздушном шаре, созданном Братья монгольфье.[2] Первый воздушный шар, совершенный в Северной и Южной Америке, был запущен с Тюрьма на Уолнат-стрит в Филадельфии 9 января 1793 года французским воздухоплавателем Жан-Пьер Бланшар.[3] Воздушные шары, которые можно перемещать по воздуху, а не просто дрейфовать с ветер известны как тепловые дирижабли.

История

Основная статья: История воздухоплавания

Предсовременные и беспилотные воздушные шары

А небесный фонарь

Предшественником воздушного шара был воздушный шар. небесный фонарь (упрощенный китайский : 孔明灯; традиционный китайский : 孔明燈). Чжугэ Лян из Шу Хан королевство, во время Три царства эпохи (220–280 гг. н. э.), эти воздушные фонари использовались для военной сигнализации.[4]

В 18 веке португальский священник-иезуит Бартоломеу де Гужман представил воздушный аппарат, названный Пассарола который был предшественником воздушного шара. Цель Пассарола должен был служить в качестве воздушного судна для облегчения связи и в качестве стратегического устройства.[5] В 1709 г. Иоанн V Португалии решил профинансировать проект Бартоломеу де Гужмана после петиции священника-иезуита [6] и беспилотная демонстрация была проведена на Casa da India в присутствии Иоанна V, королевы Мария Анна Австрийская, имея в качестве свидетелей итальянского кардинала Микеланджело Конти, два члена Португальской королевской исторической академии, один португальский дипломат и один летописец. Это событие привлечет внимание европейцев к этому событию и этому проекту. Более поздняя статья от 20 октября 1786 г. Ежедневный универсальный реестр заявит, что изобретатель смог подняться с помощью своего прототипа. Также в 1709 году португальский иезуит написал Manifesto summário para os que ignoram poderse navegar pelo elemento do ar (Краткий манифест для тех, кто не знает, что можно плыть сквозь стихию воздуха); он также оставил проекты пилотируемого воздушного судна.

Первый пилотируемый полет

Модель воздушного шара братьев Монгольфье на Лондонский музей науки.

Французские братья Жозеф-Мишель и Жак-Этьен Монгольфье разработал воздушный шар в Annonay, Ардеш, Франция и продемонстрировал это публично 19 сентября 1783 года, совершив беспилотный полет продолжительностью 10 минут. После экспериментов с беспилотными воздушными шарами и полетов с животными, первый полет на воздушном шаре с людьми на борту, полет на привязи, совершенный 15 октября 1783 года или около того, Жан-Франсуа Пилатр де Розье, совершивший по крайней мере один полет на привязи со двора корабля. Мастерская Reveillon в Faubourg Saint-Antoine. Позже в тот же день Пилатр де Розье стал вторым человеком, поднявшимся в воздух, достигнув высоты 26 м (85 футов) - длины троса.[7][8] Первый бесплатный полет с пассажирами-людьми был совершен несколькими неделями позже, 21 ноября 1783 года.[9] Король Людовик XVI изначально постановил, что осужденные преступники будут первыми пилоты, но де Розье вместе с Маркиз Франсуа д'Арланд, успешно подавал прошение о награждении.[10][11][12]В первое военное использование воздушного шара произошло в 1794 году во время битва при Fleurus, когда французы использовали воздушный шар l'Entreprenant для наблюдения.[13]

Современные воздушные шары

Воздушные шары - Каппадокия Восход солнца
Пара Хоппер воздушные шары.
Бристольский международный фестиваль воздушных шаров

Современные воздушные шары с бортовым источником тепла разработаны компанией Эд Йост, начиная с 1950-х годов; Результатом его работы стал его первый успешный полет 22 октября 1960 года.[14] Первый современный воздушный шар, созданный в Соединенном Королевстве (Великобритания), был Бристоль Белль, построен в 1967 году. В настоящее время воздушные шары используются в основном для отдыха.

Записи

Воздушные шары способны взлетать на очень большие высоты. 26 ноября 2005 г. Виджайпат Сингхания установил мировой рекорд высоты полета на воздушном шаре, достигнув 21 027 м (68 986 футов). Он вылетел из центра Мумбаи, Индия, и приземлился в 240 км (150 миль) к югу в Панчале.[15] Предыдущий рекорд 19 811 м (64 997 футов) был установлен Пер Линдстранд 6 июня 1988 г. в г. Плано, Техас.

15 января 1991 г. Флаер Virgin Pacific воздушный шар совершил самый продолжительный полет на воздушном шаре, когда Пер Линдстранд (родился в Швеции, но проживает в Великобритании) и Ричард Брэнсон Великобритании пролетело 7671,91 км (4767,10 миль) из Японии в Северную Канаду. Оболочка воздушного шара объемом 74000 кубометров (2,6 миллиона кубических футов) была самой большой из когда-либо построенных для летательных аппаратов с горячим воздухом. Создан для полетов за океаном струи, то Тихоокеанский флаер зафиксировал самую высокую путевую скорость для пилотируемого аэростата - 394 км / ч (245 миль в час). Рекорд по продолжительности лечения был установлен швейцарским психиатром. Бертран Пикар, Огюст Пикар внук; и британец Брайан Джонс, летавший на Breitling Orbiter 3. Это был первый беспосадочный кругосветный полет на воздушном шаре. Воздушный шар покинул Шато-д'Э, Швейцария, 1 марта 1999 года и приземлился в 1:02 21 марта в египетской пустыне в 500 км к югу от Каира. Двое мужчин превысили рекорды расстояния, выносливости и времени, проехав 19 дней, 21 час и 55 минут. Стив Фоссетт летая в одиночку, 3 июля 2002 года с шестой попытки превысил рекорд по кратчайшему времени кругосветного путешествия,[16] через 320 ч 33 мин.[17] Федор Конюхов облетел в одиночку кругосветку с первой попытки на гибридном воздушном шаре / гелии с 11 по 23 июля 2016 г.[18] за кругосветное время 268 ч 20 мин.[17]

Строительство

В воздушном шаре для пилотируемых полетов используется однослойный тканевый газовый баллон (подъемный «конверт») с отверстием на дне, которое называется ртом или горлом. К конверту прикреплена корзина или гондола для перевозки пассажиров. Над корзиной по центру во рту установлена ​​«горелка», которая впрыскивает пламя в оболочку, нагревая воздух внутри. Нагреватель или горелка питаются от пропан, а сжиженный газ хранятся в сосудах высокого давления, аналогично высоким давлением автопогрузчик цилиндры.[19][20]

Конверт

Современные воздушные шары обычно изготавливаются из таких материалов, как рипстоп нейлон или же дакрон (а полиэстер ).[21]

Воздушный шар частично надувается холодным воздухом от бензинового вентилятора, прежде чем пропановые горелки используются для окончательной инфляции.

В процессе изготовления материал разрезается на панели и сшивается вместе со структурными загрузить ленты которые несут вес гондолы или корзины. Отдельные участки, простирающиеся от горловины до макушки (верха) конверта, известны как забода или секций запекания. Конверты могут иметь от 4 отверстий до 24 и более.[22]

Конверты часто имеют кольцо короны на самом верху. Это обруч из гладкого металла, обычно алюминия, и диаметром примерно 30 см (1 фут). К коронному кольцу прикреплены вертикальные загрузочные ленты из конверта.

Внизу конверта ленты вертикальной нагрузки сшиты в петли, которые соединяются с кабелями (по одному кабелю на каждую ленту нагрузки). Эти кабели, часто называемые летящие провода, подключены к корзине карабины.

Швы

Самая распространенная техника сшивания панно называется Французский срублен, Французский упал, или же двойной круг шов.[23][24][25][26] Два куска ткани складываются друг на друга по их общему краю, возможно, также с помощью загрузочной ленты, и сшиваются вместе двумя рядами параллельной строчки. Другие методы включают плоский круг шов, в котором два куска ткани соединяются просто двумя рядами параллельной строчки, и зигзаг, где параллельная строчка зигзаг удерживает двойной нахлест ткани.[25]

Покрытия

Сафари на воздушном шаре в Масаи Мара.

Ткань (или, по крайней мере, ее часть, например верхняя 1/3) может быть покрыта герметиком, например силикон или же полиуретан, чтобы сделать его непроницаемым для воздуха.[27] Часто это разрушение этого покрытия и соответствующая потеря водонепроницаемости, которые заканчивают эффективный срок службы оболочки, а не ослабление самой ткани. Тепло, влажность и механический износ во время установки и упаковки являются основными причинами деградации. Когда конверт становится тоже пористый чтобы летать, его можно спрятать и выбросить или, возможно, использовать как «мешок для тряпок»: надувать холодный воздух и открывать для детей. Продукты для повторного покрытия ткани становятся коммерчески доступными.[28]

Размеры и вместимость

Доступны конверты различных размеров. Самые маленькие воздушные шары без корзины для одного человека (так называемые "Хопперы "или" Cloudhoppers ") имеют всего 600 м3 (21 000 куб футов) объема конверта;[29] для идеальной сферы радиус будет около 5 м (16 футов). С другой стороны, воздушные шары, используемые для коммерческих осмотров достопримечательностей, могут перевозить более двух десятков человек с объемом оболочки до 17000 м.3 (600000 куб футов).[29] Наиболее часто используемый размер - около 2800 м.3 (99 000 куб. Футов) и может перевозить от 3 до 5 человек.

Вентиляционные отверстия

Отверстие для парашюта в верхней части конверта, если смотреть снизу через рот.

В верхней части воздушного шара обычно есть какое-то вентиляционное отверстие, позволяющее пилоту выпускать горячий воздух для замедления подъема, начала снижения или увеличения скорости снижения, обычно для приземления. Некоторые воздушные шары имеют поворотные отверстия, которые представляют собой боковые вентиляционные отверстия, которые при открытии заставляют воздушный шар вращаться. Такие вентиляционные отверстия особенно полезны для воздушных шаров с прямоугольными корзинами, чтобы облегчить выравнивание более широкой стороны корзины для посадки.[30]

Самый распространенный тип верхнего вентиляционного отверстия - это дискообразный клапан из ткани, называемый парашют, изобретенная Трейси Барнс.[31] Ткань соединена по краю с набором «вентиляционных линий», которые сходятся в центре. (Расположение ткани и линий примерно напоминает парашют - отсюда и название.) Эти «вентиляционные линии» сами соединены с линией управления, ведущей к корзине. Вентиляционное отверстие парашюта открывается, потянув за шнур управления. Как только линия управления отпущена, давление остающегося горячего воздуха возвращает вентиляционную ткань на место. Вентиляционное отверстие парашюта можно ненадолго открыть во время полета, чтобы начать быстрое снижение. (Более медленное опускание начинается с того, что воздух в воздушном шаре остынет естественным образом.) Вентиляционное отверстие полностью открывается, чтобы воздушный шар схлопнулся после приземления.

Более старый и в настоящее время реже используемый стиль верхнего вентиляционного отверстия называется "Липучка вентиляционное отверстие в стиле. Это также диск из ткани в верхней части воздушного шара. Однако вместо того, чтобы иметь набор «вентиляционных линий», которые могут многократно открывать и закрывать вентиляционное отверстие, вентиляционное отверстие закреплено «крючком и петлей». застежки-липучки (например, липучки) и открываются только в конце полета. Воздушные шары, оборудованные вентиляционным отверстием в стиле липучки, обычно имеют второе «отверстие для маневрирования», встроенное сбоку (в отличие от верха) воздушного шара. Другой распространенный вариант Тип верхней конструкции - «Smart Vent», который вместо того, чтобы опускать тканевый диск в конверт, как в «парашютном» типе, собирает ткань в центре отверстия. Теоретически эту систему можно использовать для проникновения внутрь. маневрирование в полете, но чаще используется только в качестве устройства быстрого сброса давления для использования после приземления, что особенно важно при сильном ветре. Другие конструкции, такие как системы «pop top» и «MultiVent», также пытались удовлетворить эту потребность для быстрого сдувания при приземлении, но парашют остается популярным как универсальная грива Система проверки и дефляции.

Форма

Помимо специальных форм, возможно, для маркетинговых целей, существует несколько вариантов традиционной формы «перевернутой слезы». Самым простым, часто используемым строителями дома, является полушарие поверх усеченного конус. Более сложные конструкции стремятся минимизировать окружные стресс на ткани, с разной степенью успеха в зависимости от того, учитывается ли вес ткани и различная плотность воздуха. Эту форму можно назвать «естественной».[32] Наконец, некоторые специализированные воздушные шары предназначены для минимизации аэродинамическое сопротивление (в вертикальном направлении) для улучшения летных характеристик на соревнованиях.[33]

Корзина

Корзина для воздушного шара в полете
А плетеная корзина способен вместить 16 пассажиров.

Корзины обычно делают из сотканный плетеный или же ротанг. Эти материалы оказались достаточно легкими, прочными и долговечными для полета на воздушном шаре. Такие корзины обычно имеют прямоугольную или треугольную форму. Они различаются по размеру - от достаточно большого для двух человек до достаточно большого, чтобы вместить тридцать.[34] Корзины большего размера часто имеют внутренние перегородки для структурной фиксации и разделения пассажиров. В боковой части корзины могут быть проделаны небольшие отверстия, которые служат опорой для ног пассажиров, садящихся или выходящих.[35]

Корзины также могут быть изготовлены из алюминий, особенно складная алюминиевая рама с тканевой обшивкой для уменьшения веса или увеличения портативности.[36] Они могут использоваться пилотами без наземного экипажа или теми, кто пытается установить рекорды высоты, продолжительности или расстояния. Другие специальные корзины включают полностью закрытые гондолы, используемые для путешествий по всему миру,[37] и корзины, состоящие лишь из сиденья пилота и, возможно, одного пассажира.

Горелка

Горелка, направляющая пламя в конверт.
Горелка

Горелочный агрегат газифицирует жидкость пропан,[38] смешивает его с воздухом, воспламеняет смесь и направляет пламя и выхлоп в устье оболочки. Горелки различаются по выходной мощности; каждый обычно производит от 2 до 3 МВт тепла (от 7 до 10 миллионов БТЕ в час), с конфигурациями с двумя, тремя или четырьмя горелками, установленными там, где требуется большая мощность.[39][40] Пилот приводит в действие горелку, открывая пропановый клапан, известный как воздушный клапан. Клапан может быть подпружинен, так что он закрывается автоматически, или он может оставаться открытым, пока не будет закрыт пилотом. Горелка имеет пилотный свет для зажигания смеси пропана и воздуха. Пилотный свет может быть зажжен пилотом с помощью внешнего устройства, такого как кремень нападающий или более легкий, или со встроенным пьезоэлектрический Искра.[41]

Если присутствует более одной горелки, пилот может использовать одну или несколько одновременно в зависимости от желаемой тепловой мощности. Каждая горелка имеет металлический змеевик с пропановой трубкой, через которую проходит пламя для предварительного нагрева поступающего жидкого пропана. Горелка может быть подвешена за горловину конверта или жестко поддерживаться над корзиной. Горелка может быть установлена ​​на подвес чтобы пилот мог направить пламя и избежать перегрева ткани оболочки. Горелка может иметь вторичный пропановый клапан, который выпускает пропан медленнее и тем самым издает другой звук. Это называется горелка шепотом и используется для полета над домашним скотом, чтобы уменьшить вероятность их напугать. Он также генерирует более желтое пламя и используется для ночного свечения, потому что он освещает внутреннюю часть оболочки лучше, чем первичный клапан.

Топливные баки

Пропановые топливные баки обычно имеют цилиндрическую форму. сосуды под давлением сделан из алюминий, нержавеющая сталь, или же титан с клапаном на одном конце для питания горелки и заправки топливом. У них может быть Указатель уровня топлива и манометр. Обычные размеры баков - 38, 57 и 76 литров (10, 15 и 20 галлонов США).[27] Они могут быть предназначены для вертикального или горизонтального использования и могут быть установлены внутри или снаружи корзины.

Нержавеющая сталь топливные баки, завернутые в красные изоляционные кожухи, установленные вертикально, с указателями уровня топлива при заправке.

Давление, необходимое для подачи топлива через трубопровод к горелке, может быть обеспечено давление газа самого пропана, если он достаточно теплый, или введением инертного газа, такого как азот.[41] Резервуары можно подогревать электрическими тепловые ленты для создания давления пара, достаточного для полета в холодную погоду.[42] Нагретые баки обычно также оборачиваются изолирующим одеялом для сохранения тепла во время настройки и полета.

Приборы

Воздушный шар может быть оснащен множеством инструментов для помощи пилоту. Они обычно включают высотомер, а индикатор скороподъемности (вертикальной скорости) известная как вариометр, температура оболочки (воздуха) и температура окружающей среды (воздуха).[43] А GPS Приемник может быть полезен для индикации путевой скорости (традиционные индикаторы воздушной скорости самолета были бы бесполезны) и направления.

Комбинированная масса

Суммарная масса средней системы может быть рассчитана следующим образом:[27]

компонентфунтыкилограммымассовая доля
2800 м3 Конверт (100000 куб. Футов)250113.4
3.3%
5-местная корзина14063.5
1.9%
двойная горелка5022.7
0.7%
3 топливных бака на 76 л (20 галлонов США), заполненных пропаном3 × 135 = 405183.7
5.4%
5 пассажиров5 × 150 = 750340.2
10.0%
Промежуточный итог1595723.5
21.2%
2800 м3 (100000 куб футов) нагретого воздуха59222686.2
78.8%
общий(3,76 тонны) 75173409.7
100.0%

используя плотность 0,9486 кг / м3 (0,05922 фунта / куб. Фут) для сухого воздуха, нагретого до 99 ° C (210 ° F).

Теория Операции

Генерация лифта

Тепловое изображение, показывающее изменение температуры в воздушном шаре.

Повышение температуры воздуха внутри оболочки делает ее менее плотной, чем окружающий (окружающий) воздух. Воздушный шар плавает из-за действующей на него выталкивающей силы. Эта сила - та же сила, которая действует на объекты, когда они находятся в воде, и описывается Принцип архимеда. Величина подъема (или плавучесть ), создаваемая воздушным шаром, зависит в первую очередь от разницы между температурой воздуха внутри оболочки и температурой воздуха за ее пределами. Для большинства конвертов из нейлоновой ткани максимальная внутренняя температура ограничена примерно 120 ° C (250 ° F).[44]

Температура плавления нейлона значительно выше этого максимума. Рабочая Температура - около 230 ° C (450 ° F) - но при более высоких температурах прочность нейлоновой ткани со временем снижается быстрее. При максимальной рабочей температуре 120 ° C (250 ° F) конверты с воздушными шарами обычно можно летать в течение от 400 до 500 часов, прежде чем потребуется замена ткани. Многие пилоты воздушных шаров эксплуатируют свои оболочки при температурах значительно ниже максимальных, чтобы продлить срок службы ткани оболочки.

Подъемник на 2800 м3 (100000 куб. Футов) сухого воздуха, нагретого до различных температур, можно рассчитать следующим образом:

температура воздухаплотность воздухамасса воздухасозданный подъем
20 ° С (68 ° F)1.2041 кг / м3 (0,07517 фунта / куб. Фут)3,409,7 кг (7,517 фунтов)0 фунтов, 0 кг
99 ° С (210 ° F)0,9486 кг / м3 (0,05922 фунта / куб. Фут)2686,2 кг (5922 фунта)723,5 кг (1595 фунтов)
120 ° С (248 ° F)0,8978 кг / м3 (0,05605 фунта / куб. Фут)2542,4 кг (5605 фунтов)867,3 кг (1912 фунтов)

В плотность воздуха при 20 ° C (68 ° F) около 1,2 кг / м3 (0,075 фунта / куб. Фут). Общий подъем для аэростата 2800 м.3 (100000 куб. Футов), нагретых до 99 ° C (210 ° F), составит 723,5 кг (1595 фунтов). Этого достаточно для создания нейтральной плавучести для всей массы системы (не считая, конечно, нагретого воздуха, захваченного оболочкой), указанного в предыдущем разделе. Для старта потребуется немного более высокая температура, в зависимости от желаемой скорости набора высоты. На самом деле, воздух, содержащийся в оболочке, не имеет одинаковой температуры, как показывает сопроводительное тепловое изображение, поэтому эти расчеты основаны на средних значениях.

Для типичных атмосферных условий (20 ° C или 68 ° F) для воздушного шара, нагретого до 99 ° C (210 ° F), требуется около 3,91 м3 объема конверта, чтобы поднять 1 килограмм (эквивалент 62,5 куб. футов / фунт). Точная величина подъемной силы зависит не только от внутренней температуры, упомянутой выше, но и от внешней температуры, высоты над уровнем моря и влажности окружающего воздуха. В теплый день воздушный шар не может подниматься так сильно, как в прохладный день, потому что температура, необходимая для запуска, будет превышать максимально допустимую для нейлоновой ткани конверта. Кроме того, в нижних слоях атмосферы подъемная сила, создаваемая воздушным шаром, уменьшается примерно на 3% на 1000 м (1% на 1000 футов) набираемой высоты.[45]

Монгольфье

А Воздушный шар Virgin пролетая над Кембридж.

Стандартные воздушные шары известны как Воздушные шары Монгольфье и полагаться исключительно на плавучесть горячего воздуха, создаваемого горелкой и удерживаемого оболочкой.[46] Этот стиль воздушного шара был разработан Братья монгольфье, и состоялась его первая публичная демонстрация 4 июня 1783 года с беспилотным полетом продолжительностью 10 минут, за которым в том же году последовали пилотируемые полеты.[47]

Гибридный

1785 год Воздушный шар Rozière, тип гибридный шар, названный в честь его создателя, Жана-Франсуа Пилатра де Розье, имеет отдельную ячейку для газа легче воздуха (обычно гелий,), а также конус для горячего воздуха внизу (как в воздушном шаре) для нагрева гелия ночью. Водород Газ использовался на самых ранних стадиях разработки, но от него быстро отказались из-за опасности возникновения открытого пламени рядом с газом. Все современные воздушные шары Roziere теперь используют гелий в качестве подъемный газ.[48]

Солнечная

Солнечный шар высотой 4 метра плывет над лугом.

Солнечные шары воздушные шары, которые используют только солнечная энергия захвачены темной оболочкой, чтобы нагреть воздух внутри.[49]

Рулевое управление

Управлять воздушным шаром можно в ограниченной степени, изменяя высоту полета. Ветер в северном полушарии имеет тенденцию к повороту направо из-за Эффект Кориолиса по мере увеличения высоты.

Спасательное оборудование

Чтобы обеспечить безопасность пилота и пассажиров, воздушный шар может нести несколько единиц защитного оборудования.

В корзине

Чтобы повторно зажечь горелку, если контрольная лампа гаснет и опциональное пьезозажигание не работает, пилот должен иметь свободный доступ к средствам резервного розжига, например, кремневой искровой зажигалке. Многие системы, особенно те, которые перевозят пассажиров, имеют полностью дублирующую систему подачи топлива и горелки: два топливных бака, соединенные с двумя отдельными шлангами, которые питают две отдельные горелки. Это обеспечивает безопасную посадку в случае блокировки где-то в одной системе или если система должна быть отключена из-за утечки топлива.

А огнетушитель пригоден для тушения возгорания пропана. Большинство воздушных шаров несут на себе 1 или 2 кг. AB: E типа огнетушитель.

Во многих странах транспортировочная линия или линия сброса являются обязательным оборудованием для обеспечения безопасности. Это веревка или тесьма длиной 20–30 метров, прикрепленная к корзине баллона с быстроразъемным соединением на одном конце. При очень тихом ветре пилот воздушного шара может сбросить канат с аэростата, чтобы наземный экипаж мог безопасно увести воздушный шар от препятствий на земле.

Для коммерческих пассажирских воздушных шаров в некоторых странах обязательны ремни безопасности пилота. Он состоит из набедренного ремня и стропы, которые вместе обеспечивают некоторое движение, предотвращая выброс пилота из корзины во время жесткой посадки.

Дополнительное защитное снаряжение может включать аптечку, противопожарное одеяло и прочный спасательный нож.

О жителях

Как минимум, пилот должен носить кожу или огнестойкое волокно (например, номекс ) перчатки, чтобы они могли закрыть газовый клапан в случае утечки, даже при наличии пламени; быстрые действия в этом отношении могут превратить потенциальную катастрофу в простое неудобство. Пилот должен дополнительно носить огнестойкую одежду, закрывающую руки и ноги; либо натуральное волокно, например хлопок, шерсть, конопля, или же шерсть, или инженерное огнестойкое волокно, такое как номекс, приемлемо в этом качестве. Большинство инженерных волокон (за исключением район, который также безопасно носить) термопласт; многие также углеводороды. Это делает такие ткани очень непригодными для носки при высоких температурах, поскольку негорючие термопласты плавятся на теле пользователя, и большинство углеводородов, волокнистых или нет, подходят для использования в качестве топлива. Натуральное волокно будет опаливаться, а не плавиться или легко гореть, а огнестойкое волокно, как правило, имеет очень высокую температуру плавления и по своей природе негорючее. Многие пилоты также советуют своим пассажирам носить аналогичную защитную одежду, закрывающую руки и ноги, а также прочную обувь или ботинки, обеспечивающие хорошую поддержку лодыжки. Наконец, некоторые системы воздушных шаров, особенно те, которые подвешивают горелку к оболочке вместо того, чтобы жестко удерживать ее на корзине, требуют использования шлемов пилотом и пассажирами.

На земле экипаж

Наземный экипаж должен носить перчатки всякий раз, когда есть возможность работать с канатами или веревками. Масса и поверхность, подверженная воздушному движению воздушного шара среднего размера, достаточна, чтобы вызвать ожоги от трения веревки для рук любого, кто пытается остановить или предотвратить движение. Наземный экипаж также должен носить прочную обувь и, по крайней мере, длинные брюки на случай, если потребуется доступ к приземляющемуся или приземлившемуся аэростату на пересеченной или заросшей местности.

Обслуживание и ремонт

Взятый из корзины, отражение воздушного шара можно увидеть в озере внизу. Препятствия на местности могут помешать плавному возвращению воздушного шара после приземления.
Коммерческий полет на воздушном шаре приближается к месту посадки в Bird-in-Hand, Пенсильвания

Как и в случае с самолетами, воздушные шары требуют регулярного технического обслуживания, чтобы оставаться годными к полетам. Поскольку воздушные суда изготовлены из ткани и не имеют прямого горизонтального управления, воздушные шары могут иногда требовать ремонта, чтобы избежать разрывов или заедов. В то время как некоторые операции, такие как очистка и сушка, могут выполняться владельцем или пилотом, другие операции, такие как шитье, должны выполняться квалифицированным техником по ремонту и регистрироваться в журнале технического обслуживания воздушного шара.

Обслуживание

Чтобы обеспечить долгий срок службы и безопасную работу, конверт должен быть чистым и сухим. Это предотвращает плесень образование плесени на ткани и истирание во время упаковки, транспортировки и распаковки из-за контакта с посторонними частицами. В случае посадки во влажном (из-за осадков или ранней утренней или поздней вечерней росы) или в грязном месте (фермерское поле) конверт следует очистить и разложить или повесить для просушки.

Горелка и топливная система также должны содержаться в чистоте, чтобы обеспечить безопасную работу по запросу. Поврежденные топливные шланги необходимо заменить. Застрявшие или негерметичные клапаны необходимо отремонтировать или заменить. Плетеная корзина может нуждаться в периодической полировке или ремонте. Салазки на его дне могут время от времени нуждаться в замене.

Воздушные шары в большинстве стран мира обслуживаются в соответствии с установленным производителем графиком технического обслуживания, который включает регулярные (100 летных часов или 12 месяцев) проверки, в дополнение к работам по техническому обслуживанию для устранения любых повреждений. В Австралии воздушные шары, используемые для перевозки коммерческих пассажиров, должны проверяться и обслуживаться утвержденными мастерскими.[50]

Ремонт

В случае заедания, ожога или разрыва ткани конверта можно наложить заплатку или полностью заменить поврежденную панель. Патчи можно удерживать на месте с помощью клея, ленты, сшивания или комбинации этих методов. Замена всей панели требует снятия строчки вокруг старой панели и вшивания новой панели с использованием соответствующей техники, ниток и рисунка строчки.

Лицензирование

В зависимости от размера воздушного шара, местоположения и предполагаемого использования воздушные шары и их пилоты должны соответствовать целому ряду правил.

Шарики

Верх воздушного шара во время надувания. Экипаж обеспечивает вентиляцию парашюта.

Как и другие воздушные суда в США, воздушные шары должны быть зарегистрированы (иметь N-номер ), есть летная годность сертификат, и пройти ежегодные проверки. Воздушные шары меньше определенного размера (пустой вес менее 155 фунтов или 70 кг, включая конверт, корзину, горелки и пустые топливные баки) могут использоваться в качестве сверхлегкий самолет.

Пилоты

В Австралии

В Австралии частные пилоты воздушных шаров находятся в ведении Австралийской федерации воздухоплавания.[51]и обычно становятся членами региональных клубов воздухоплавания. Коммерческие перевозки пассажиров с оплачиваемым проездом или сборы за рекламные рейсы должны осуществляться на основании Сертификата авиаперевозчика от Управления гражданской авиации и безопасности Австралии (CASA) с назначенным старшим пилотом. Пилоты должны иметь разную степень опыта, прежде чем им будет позволено перейти на более крупные воздушные шары. Воздушные шары должны быть зарегистрированы в CASA и подлежат регулярным проверкам летной годности уполномоченным персоналом.[52]

В Соединенном Королевстве

В Великобритании командир должен иметь действующую лицензию частного пилота, выданную Управлением гражданской авиации специально для полетов на воздушном шаре; это известно как PPL (B). Существует два типа коммерческих баллонных лицензий: CPL (B) с ограничениями и CPL (B) (полная). CPL (B) Restricted требуется, если пилот выполняет работу на спонсора или получает оплату от внешнего агента за управление воздушным шаром. Пилот может управлять спонсируемым воздушным шаром со всем, что оплачивается PPL, если его не попросят посетить какое-либо мероприятие. Тогда требуется CPL (B) Restricted. CPL (B) требуется, если пилот перевозит пассажиров за деньги. Затем воздушному шару требуется транспортная категория C или A (сертификат летной годности). Если пилот является только гостями спонсора и не взимает плату за полет с другими пассажирами, то пилот освобождается от наличия AOC (сертификата эксплуатанта), хотя требуется его копия.[требуется разъяснение ] Для полета пассажира на воздушном шаре также требуется журнал технического обслуживания.

В Соединенных Штатах

В Соединенных Штатах пилот воздушного шара должен иметь свидетельство пилота от Федеральная авиационная администрация (FAA), и он должен иметь рейтинг «Воздушный шар легче воздуха», и, если пилот также не имеет квалификации для полетов на газовых аэростатах, также будет нести это ограничение: «Только воздушные шары с бортовым нагревателем». Пилоту не нужна лицензия, чтобы летать на сверхлегкий самолета, но настоятельно рекомендуется обучение, и некоторые воздушные шары соответствуют критериям.

Для перевозки платных пассажиров по найму (и фестивали воздушных шаров ) пилот должен иметь свидетельство коммерческого пилота. Пилоты коммерческих воздушных шаров могут также действовать как воздушные шары. летные инструкторы. В то время как большинство пилотов воздушных шаров летают ради чистой радости полета, многие могут зарабатывать на жизнь профессиональными пилотами. Одни профессиональные пилоты летают на коммерческих пассажирских экскурсионных рейсах, другие - на корпоративных рекламных шарах.[53]

Несчастные случаи и происшествия

Дальнейшая информация: История полетов на воздушном шаре § Известные аварии

Производители

Новый воздушный шар Cameron 2017 в полете [1]

Крупнейшим производителем воздушных шаров в мире является Кэмерон Воздушные шары компания Бристоль, Англия, которая также владеет Линдстранд Воздушные шары из Освестри, Англия. Cameron Balloons, Lindstrand Balloons и еще одна английская компания по производству воздушных шаров, Гром и Кольт (с тех пор, как была приобретена Кэмероном), были новаторами и разработчиками воздушных шаров особой формы. Эти воздушные шары используют тот же принцип подъема, что и обычные воздушные шары в форме перевернутой капли, но часто участки специальной формы оболочки воздушного шара не влияют на способность воздушного шара оставаться в воздухе.

Второй по величине производитель воздушных шаров в мире - Ультрамагия компания, базирующаяся в Испания, которая производит от 80 до 120 воздушных шаров в год. Ultramagic может производить очень большие воздушные шары, такие как N-500, который вмещает до 27 человек в корзине, а также произвел множество воздушных шаров специальной формы, а также надувные лодки с холодным воздухом.

Одна из 3-х крупнейших компаний мира - Кубичек Воздушные шары. Со своего завода в Брно, Чехия компания отправляет свою продукцию по всему миру. Производит от 100 до 115 воздушных шаров в год. Компания Kubicek также специализируется на воздушных шарах специальной формы, сертифицированных FAA / EASA и поставляемых со стандартным сертификатом летной годности.

Один из последних воздушных шаров RX8 компании Aerostar International, Inc.

В США Aerostar International, Inc. из Су-Фолс, Южная Дакота была крупнейшим производителем воздушных шаров в Северной Америке и почти вторым в мире производителем, прежде чем прекратить производство воздушных шаров в январе 2007 года. Самым старым сертифицированным производителем в США сейчас является компания Adams Balloons из Альбукерке, штат Нью-Мексико. Воздушные шары светлячки, ранее называвшаяся The Balloon Works, является производителем воздушных шаров в Стейтсвилль, Северная Каролина. Другой производитель Head Balloons, Inc. из Елена, Грузия.

Крупнейшие производители в Канада находятся Сандэнс Воздушные шары и Акции Fantasy Sky. Другие производители включают Kavanagh Balloons из Австралии, Schroeder Fire Balloons из Германии, Кубичек Воздушные шары Чешской Республики и LLopis Balloons из Франции.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Том Д. Крауч (2008). Легче воздуха. Издательство Университета Джона Хопкинса. ISBN  978-0-8018-9127-4.
  2. ^ "Столетие начала полетов США: первый полет на воздушном шаре в Европе". Архивировано из оригинал на 2008-06-02. Получено 2008-06-04.
  3. ^ Beischer, DE; Фрегли, АР (январь 1962 г.). «Животные и человек в космосе. Хронология и аннотированная библиография по 1960 г.» (PDF). Военно-морская школа авиационной медицины США. ОНР ТР АКР-64 (AD0272581). Получено 2017-07-24 - через Фонд Рубикон.
  4. ^ Дэн, Инке (2005). Древние китайские изобретения. Пекин: China Intercontinental Press. ISBN  9787508508375., цитируется у Жоэля Серрао, Dicionário de História de Portugal, Том III. Порту: Livraria Figueirinhas, 1981, 184–85.
  5. ^ Arquivo Nacional da Torre do Tombo. "Cartas Consultas e Mais Obras de Alexandre de Gusmão" (страницы руководства 201-209)
  6. ^ Де Гужман, Бартоломеу. "Репродукция, подобная изображению на шлейфе описания и адреса петиции Жана В. (Португалия) на латинском языке и современности (1709 г.), ретровизируется в архивах Ватикана в воздушном шаре Бартоломера. Лоуренко де Гужман "l'homme volant" portugais, né au Brésil (1685-1724) précurseur des navigateurs aériens et premier inventeur des aérostats. 1917 ".
  7. ^ Глендей, Крейг (2013). Мировые рекорды Гиннеса 2014. ISBN  978-1-908843-15-9.
  8. ^ Том Д. Крауч (2009). Легче воздуха
  9. ^ "Комиссия США по случаю столетия полетов: ранний полет на воздушном шаре в Европе". Архивировано из оригинал на 2008-06-02. Получено 2008-06-04.
  10. ^ "Старт-Полет: История полета на воздушном шаре". www.start-flying.com. Получено 2007-12-28.
  11. ^ «Легче воздуха: братья Монгольфье». Получено 2007-12-28.
  12. ^ "Национальный музей авиации и космонавтики: Галерея" Пионеры полета ". Получено 2007-12-28.
  13. ^ "Fleurus (муниципалитет, провинция Эно, Бельгия)". CRW Flags Inc. Получено 2010-04-21.
  14. ^ Хевеси, Деннис (2007-06-04). "Эд Йост, 87 лет, отец современного полета на воздушном шаре, умер". Нью-Йорк Таймс. Получено 2008-06-04.
  15. ^ «Доктор Виджайпат Сингхания занесен в Книгу рекордов Гиннеса» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2008-06-24. Получено 2008-06-22.
  16. ^ Федор Конюхов (17 сентября 2016 г.). «Опыт: я сам облетел весь мир на воздушном шаре». Хранитель. Получено 17 сентября 2016. Статья Конюхова с описанием опыта.
  17. ^ а б «Мировые рекорды по воздушным шарам». Fédération Aéronautique Internationale. Архивировано из оригинал 8 сентября 2016 г.. Получено 17 сентября 2016. Стив Фоссет и Федор Конюхов, оба подкласса АМ-15.
  18. ^ "Международная авиационная федерация". Fédération Aéronautique Internationale. 20 июн 2019. Получено 20 июн 2019.
  19. ^ «Баллонные баллоны с пропаном». Пилотный прогноз. Архивировано из оригинал на 2011-06-10. Получено 2010-06-05. Пропановые баки, используемые в воздушных шарах, в основном изготавливаются из алюминия или нержавеющей стали. Большинство алюминиевых резервуаров представляют собой вертикальные цилиндры емкостью 10 галлонов (DOT 4E240), созданные в основном для вилочных погрузчиков.
  20. ^ «Пропановые баллоны». Пропан 101. Получено 2010-06-05. Цилиндры для жидкостей обычно встречаются на вилочных погрузчиках.
  21. ^ "Eballoon.org". Получено 2006-12-21.
  22. ^ "Головные шары". Архивировано из оригинал на 2007-01-10. Получено 2007-01-12.
  23. ^ "Машинный стиль 56500". Швейная компания Arch. 2003 г.. Получено 2010-03-06. Двухигольная сшивка внахлест, также называемая валочным швом
  24. ^ Даниэль Нахбар; Пол Штумпф (2008). «Основы строительства». XLTA. Получено 2010-03-06. Все швы выполнены по типу «французская шкура».
  25. ^ а б Аннет Петруссо. «Как все устроено: воздушный шар, производственный процесс». Адвамег. Получено 2010-03-06. Двойной шов внахлест состоит из двух рядов параллельной строчки вдоль загнутого шва ткани. Некоторые производители используют плоский шов.
  26. ^ Джон Радовски (2010). "Как сшить воздушный шар!". Воздушные шары Apex. Получено 2010-03-06. идеальный шов на воздушном шаре French Fell
  27. ^ а б c "Топливные баки для воздушных шаров Cameron". Получено 2007-03-07.
  28. ^ «Ремонт воздушного шара в Средней Атлантике: повторное покрытие оболочки воздушного шара». Получено 2007-03-07.
  29. ^ а б "Воздушные шары Линдстранда: Тучепрыгун". Архивировано из оригинал на 2009-07-01. Получено 2008-06-19.
  30. ^ "Корпорация" Авиан Шарик: Птичий конверт ". Получено 2009-06-18.
  31. ^ «Первые годы спортивного воздухоплавания». Дэвид М. Веснер. Получено 2010-06-09.
  32. ^ "Ресурсы дирижаблей и дирижаблей: дизайн оболочки воздушного шара". Получено 2008-05-05.
  33. ^ "Что за скинни на гоночных шарах?" (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2012-03-13. Получено 2008-05-05.
  34. ^ "Ballongflyg Upp & Ner". Архивировано из оригинал на 13.11.2010. Получено 2010-06-05.
  35. ^ "Корзина". Получено 2009-06-18.
  36. ^ Дерамкур, Арно (2002). «Экспериментальные постройки: складная корзина». Получено 2009-06-18.
  37. ^ "Virgin Global Challenger: интервью с Пером Линдстрандом". Воздушный шар жизни. 1997. Архивировано с оригинал на 2015-09-23. Получено 2009-06-18.
  38. ^ "Горелка". Получено 2011-02-14.
  39. ^ «Технические характеристики дирижабля горячего воздуха». Архивировано из оригинал на 2013-05-15. Получено 2009-06-28.
  40. ^ «Пример конфигурации баллона». Получено 2009-06-28.
  41. ^ а б "Топливная система Lindstrand: горелки и баки". Получено 2007-03-05.
  42. ^ «Азот против тепловых лент». Архивировано из оригинал на 2007-10-11. Получено 2007-11-13.
  43. ^ «Комплект цифрового беспроводного прибора Flytec 3040». Архивировано из оригинал на 2012-03-21. Получено 2006-12-26.
  44. ^ «Департамент транспорта, Федеральное управление гражданской авиации, Типовой паспорт сертификата № A33CE» (PDF). Получено 2008-06-16.
  45. ^ «Как рассчитать вес воздуха и модель подъемника на воздушном шаре». Получено 2008-01-01.
  46. ^ «НАСА: миссии на воздушном шаре Монгольфьера на Марс и Титан» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2008-06-24. Получено 2008-06-04.
  47. ^ Изобретения и открытия Scientific American, стр. 177, Родни П. Карлайл, Джон Вили и сыновья, 2004 г., ISBN  0-471-24410-4
  48. ^ Амсбау, Аллен. "Инциденты с воздушным шаром". Получено 2009-01-16.
  49. ^ "Солнечные шары". Получено 2007-10-29.
  50. ^ "Основы воздухоплавания". Получено 2019-07-26.
  51. ^ "Австралийская федерация воздухоплавания". Получено 2015-03-28.
  52. ^ "Горячий воздух FAQ: какие правила существуют?". Архивировано из оригинал на 2010-01-10. Получено 2009-06-22.
  53. ^ "Профессиональные летчики-воздушные шары". Получено 2007-05-03.
  54. ^ Мохиелдин, Айман; Губаш, Шарлен; Ньюленд, Джон (26 февраля 2013 г.). «Иностранные туристы погибли при крушении египетского воздушного шара». Мировые новости на NBCNews.com. Архивировано из оригинал 1 марта 2013 г.. Получено 26 февраля 2013.
  • Нидхэм, Джозеф (1986). Наука и цивилизация в Китае: Том 4, Физика и физические технологии, Часть 2, Машиностроение. Тайбэй: Caves Books Ltd.

внешняя ссылка

Библиотечные ресурсы о
воздушные шары

Места для полетов на воздушных шарах общего назначения