Aerostats 101 - Was sind sie und warum verwenden wir sie?

Aerostate sind die ersten Flugzeuge, die es den Menschen ermöglichten, die Welt von oben zu sehen. Erfahren Sie, was sind Luftballons mit Schwerpunkt Ballone, verschiedene Arten von Ballonen und deren Verwendung.

Im weiteren Sinne ist ein Aerostat ein hohles Flugzeug aus leichtem Material, das mit Leichtgas gefüllt ist, das es ihm ermöglicht, Flug zu erhalten und in der Luft zu schweben. Ein lenkbarer Aerostat (mit einem Motor) wird als Luftschiff oder Luftschiff bezeichnet.

Erfahren Sie mehr über Luftschiffe.

Der Begriff Aerostat wird aber auch im engeren Sinne verwendet, was sich auf den statisch gefesselten Ballon bezieht. Da wir bereits über Luftschiffe gesprochen haben, sind Ballons das, worum es bei den meisten Informationen hier gehen wird.

Prinzip, das der Schwerkraft trotzt

Das archimedische Prinzip gilt nicht nur für Flüssigkeiten, sondern auch für Gase. Grundsätzlich verliert jeder physische Körper in der Luft oder im Gas so viel von seinem Gewicht wie die Luft oder das Gas, das herausgedrückt wird.

Das Prinzip von Archimedes besagt: "Die Auftriebskraft, die auf einen Körper ausgeübt wird, der in ein Fluid eingetaucht ist, unabhängig davon, ob er ganz oder teilweise eingetaucht ist, entspricht dem Gewicht des Fluids, das der Körper verdrängt, und wirkt im Zentrum der Masse des verdrängten Fluids in Aufwärtsrichtung."

Körper, die proportional zu ihrem Volumen leicht sind, erreichen Auftrieb. So würde beispielsweise ein Körper mit 1 m3 Volumen bei 12,93 N an Auftrieb gewinnen (ein Körper mit 1.293 kg Gewicht und 1 m3 Volumen würde in der Luft schwimmen), denn das ist die Kraft der verdrängten Luft. Wenn das Gewicht dieses Körpers geringer ist als das des Auftriebs, gewinnt der Körper an Größe. In größeren Höhen ist der Auftrieb viel schwächer, da die Luft dünner ist.

Was ist ein Ballon?

Ballon ist ein Hohlflugzeug aus leichtem Material, das keine Antriebsmöglichkeiten hat (oder manchmal mit einem Hilfsmotor ausgestattet ist) und über begrenzte Lenkmöglichkeiten verfügt (steuerbarer Ballon mit einem Motor wird Luftschiff oder Luftschiff genannt).

Er ist mit LTA-Gas gefüllt, das es ihm ermöglicht, in der Erdatmosphäre zu fliegen. Das Gas wird in eine Stoffhülle gefüllt, an der ein Korb, eine Gondel oder eine Kapsel befestigt ist. Der Korb dient als Wohneinheit für Personen und Geräte. Ballons können sich in drei Staaten befinden:

1. Kostenlos
2. Mit dem Wind unterwegs
3. An einen Festpunkt gebunden

Es gibt auch drei Arten von Ballonen: den Heißluftballon, den Gasballon und den Roziere Typ.

Heißluftballon

Heißluft dehnt sich aus, so dass erwärmte Luft in einem bestimmten Raumvolumen weniger Luft enthält. Die Luft wird leichter und wenn der Ballon leichter ist als die nach oben wirkende Kraft, gewinnt er an Auftrieb. Es bleibt jedoch nur so lange in der Luft, wie es Kraftstoff hat, um die Luft zu erwärmen.

Die ersten Heißluftballone verwendeten einen Feststoffbrenner anstelle des in den folgenden Ballonen verwendeten Wasserstoffs, was sich als praktischer erwies und die Heißluftballonphase weitgehend beendete.

Nach dem Zweiten Weltkrieg belebte der Durchbruch der Flaschengasbrenner die Nutzung des Heißluftballons für Sport und Freizeit.

Die Höhe eines Heißluftballons wird durch Ein- und Ausschalten des Brenners nach Bedarf eingestellt. So erwärmt sich die Luft oder kühlt sich ab und übt entsprechend Kraft aus.

Gasballon

Wenn das Gas leichter als Luft ist und in ein Fach aus dünnem Material gefüllt wird, erhält es die Fähigkeit, Auftrieb zu erhalten. Dies ist die häufigste Art von Luftballons, die in der Höhe sind.

Du hast wahrscheinlich einen Haufen Gasballons gesehen, die an einen Felsen oder etwas bei einem Karneval gefesselt waren, oder ein Kind, das weinte, weil ein Ballon aus der Hand ging und jetzt zum Himmel treibt....

Gasballone können in größerer Höhe fliegen und größere Entfernungen zurücklegen als Heißluftballone. Sie waren jedoch gefährlicher, weil sie leicht entzündlichen Wasserstoff oder Kohlengas enthielten. Heutzutage verwenden die meisten Gasballone Helium.

Rozier-Ballon

Rozier-Ballon hat eine Kammer, die mit nicht erwärmtem LTA-Gas gefüllt ist, und für ein erwärmtes Gas (wie der Heißluftballon). Diese Kombination von Fächern ermöglicht eine einfachere Höhensteuerung und eine längere Luftlaufzeit. Dieser Ballon wird typischerweise für Rekordflüge verwendet.

Verwendung von Ballons

Ballons waren das erste, was den Menschen vom Boden brachte. Sie wurden in der Freizeit, im Sport und für militärische Zwecke eingesetzt. Ihre Einsatzmöglichkeiten haben sich nicht verändert, aber die Technologie schon. Moderne Ballons werden eingesetzt für:

• wissenschaftliche Forschung;
• Aufklärung, Überwachung, und Aufklärung;
• Vergnügungsparks;
• sports;
• Werbung;
• Luftbildfotografie

Der Einsatz von Ballonen begründet die niedrigen Betriebskosten im Vergleich zu anderen Flugzeugtypen. Ballons können viel länger in der Luft bleiben als die meisten Flugzeuge, was die Kosten des gesamten Betriebs reduziert - vom Treibstoff bis zur Arbeitskraft.

Hier bei Aero Drum, arbeiten wir intensiv an der Verbesserung der Aerostat-Technologie und der Entwicklung neuer Materialien, die die Wirksamkeit von Aerostaten verbessern.