Aerostati 101 - Che cosa sono e perché li usiamo?
Gli aerostati sono i primi aerei che hanno permesso all'uomo di vedere il mondo dall'alto. Scopri cosa sono gli aerostati con particolare attenzione ai palloncini, ai diversi tipi di palloncini e al loro utilizzo.
In un senso più ampio, un aerostato è un aereo cavo fatto di materiale leggero, riempito con gas più leggero dell'aria, che gli permette di ottenere il volo e galleggiare nell'aria. Un aerostato orientabile (con motore) è chiamato dirigibile o dirigibile.
Per saperne di più sui dirigibili.
Tuttavia, il termine aerostato è usato anche in senso stretto, che si riferisce al pallone legato staticamente. Dal momento che abbiamo già discusso di dirigibili, i palloncini sono quello che la maggior parte delle informazioni qui saranno circa.
Principio che sfida la gravità
Il principio Archimede non si applica solo ai liquidi, ma anche ai gas. In sostanza, ogni corpo fisico nell'aria o nel gas perde tanto del suo peso quanto l'aria o il gas che viene espulso.
Il principio di Archimede afferma che: "La forza di galleggiamento verso l'alto esercitata su un corpo immerso in un fluido, completamente o parzialmente sommerso, è uguale al peso del fluido che il corpo sposta e agisce in direzione dell'alto al centro di massa del fluido spostato."
I corpi che sono proporzionalmente leggeri al loro volume raggiungono la portanza. Così, ad esempio, un corpo di 1 m3 di volume guadagnerebbe portanza a 12,93 N (un corpo di 1.293 kg con un volume di 1 m3 galleggerebbe nell'aria), perché questa è la forza dell'aria spostata. Se il peso di quel corpo è inferiore al sollevamento, il corpo guadagnerà in altezza. Ad altitudini più elevate, il sollevamento è molto più debole, perché l'aria è più sottile.
Che cos'è un palloncino?
Il Balloon è un aereo cavo di materiale leggero, che non ha mezzi di propulsione (o talvolta è dotato di un motore ausiliario) e con capacità di governo limitate (il pallone orientabile con motore è chiamato dirigibile o dirigibile).
È riempito di gas LTA, che gli permette di volare nell'atmosfera terrestre. Il gas è riempito all'interno di una busta di tessuto a cui è attaccato un cesto, una gondola o una capsula. Il cestino funge da unità abitativa per persone e attrezzature. I palloncini possono essere in tre stati:
- Libero
- Muoversi con il vento
- Legato ad un punto fisso
Inoltre, ci sono tre tipi di mongolfiere: la mongolfiera, la mongolfiera e il tipo Roziere.
Mongolfiera
L'aria calda si espande, quindi l'aria riscaldata in un certo volume di spazio contiene meno aria. L'aria diventa più leggera e se il pallone è più leggero della forza esercitata verso l'alto si solleva. Tuttavia, rimarrà nell'aria solo fino a quando ha carburante per mantenere l'aria riscaldata.
Le prime mongolfiere utilizzavano un braciere a combustibile solido al posto dell'idrogeno utilizzato nelle mongolfiere successive, il che si è dimostrato più pratico e ha praticamente concluso la fase delle mongolfiere.
Dopo la seconda guerra mondiale, lo sfondamento dei bruciatori a gas in bottiglia ha fatto rivivere l'uso della mongolfiera per lo sport e il tempo libero.
L'altitudine di una mongolfiera viene regolata accendendo o spegnendo il bruciatore a seconda delle necessità. Così l'aria si riscalda o si raffredda ed esercita la forza di conseguenza.
Palloncino a gas
Quando il gas più leggero dell'aria viene riempito all'interno di un compartimento fatto di materiale sottile, si ottiene la capacità di sollevamento. Questo è il tipo più comune di palloncini in volo.
Probabilmente avete visto un gruppo di palloncini di gas legati ad una roccia o qualcosa di simile ad un carnevale, o un bambino che piange perché un palloncino è uscito di mano ed è ora alla deriva verso il cielo....
Le mongolfiere a gas possono volare ad un'altitudine superiore e coprire distanze maggiori rispetto alle mongolfiere. Tuttavia, erano più pericolosi perché contenevano idrogeno altamente infiammabile o gas di carbone. Oggi, la maggior parte delle mongolfiere a gas usano l'elio.
Pallone Rozier
La mongolfiera Rozier ha una camera riempita con gas LTA non riscaldato e per un gas riscaldato (come la mongolfiera). Questa combinazione di scomparti consente un più facile controllo dell'altitudine e un tempo d'aria più lungo. Questa mongolfiera è tipicamente utilizzata per effettuare voli record.
Uso dei palloncini
I palloncini sono stati la prima cosa a far decollare gli esseri umani da terra. Erano usati per il tempo libero, lo sport e per scopi militari. I loro mezzi di utilizzo non sono cambiati, ma la tecnologia è cambiata. I palloncini moderni sono usati per:
- ricerca scientifica;
- intelligenza, sorveglianza , e ricognizione;
- parchi di divertimento;
- sports;
- pubblicità;
- fotografia aerea
L'uso di palloncini è giustificato i loro bassi costi operativi rispetto ad altri tipi di velivoli. I palloncini possono rimanere in volo molto più a lungo della maggior parte dei velivoli, il che riduce i costi dell'intera operazione - dal carburante alla manodopera.
Qui alla Aero Drum, lavoriamo duramente per migliorare la tecnologia degli aerostatici e per sviluppare nuovi materiali che migliorano l'efficacia degli aerostatici.
