熱気球：歴史、特徴、部品、機能 - 物理的 - 2025

熱気球は、貨物、人々は空気を通って、浮力の原理で動作することを持ち上げることを可能にするエアクラフトです。上昇するために翼やブレード、モーターは必要ありません。バッグ、風船、または風船の中に、周囲の空気よりも軽いガスが封入されていれば十分です。

このガスは、周囲の冷たい空気よりも軽いため、上昇または浮遊するため、通常は温風です。バルーンに取り付けられているのは、貨物や乗客が配置されるバスケットまたはキャビンです。

熱気球。ソース：pixabay

一般に、熱気球には推進剤のタイプがないため、飛行方向は風によって決まりますが、ほとんどの熱気球には高さを制御できるシステムがあります。

熱気球の歴史

熱気球の発明の功績は、1783年6月4日にフランスで公開されたモングロフィエ兄弟のジョセフ-ミシェルとジャック-エティエンヌにありますが、最初のモデルは1年前に作られました。

ジョセフとエティエンヌは長い間飛行することを夢見ていたが、道を見つけられなかった。

インスピレーションは、ジョセフがシャツを首から持ち、暖炉から昇る熱気の中で抱きしめ、この空気がそれを持ち上げることができることに気付いたときに起こりました。彼らは熱風が冷たい空気より軽いことを理解し、それがそれが浮く理由です。

したがって、実行するタスクは、その空気を荷物を持ち上げるのに十分な大きさのバッグに入れることでした。明らかに、負荷が高いほど、熱風を含むバッグの体積が大きくなります。

1782年9月、彼らは高さ30メートルまで上昇することができた熱風で満たされた1立方メートルの風船を作りました。12月までに、3立方メートルの大容量のものを建設し、実験を続けました。

1783年4月、彼らはなんとか直径10メートルのバルーンを高さ365メートル、体積850立方メートルまで引き上げました。その同じ年の6月に、彼らは発明の公開デモを行いました。

ルイ16世の前のデモ

1783年9月、ルイ16世、マリーアントワネット女王、フランスの裁判所全体、そして13万人の観衆が見守る中、デモに戸惑いました。

1783年9月のヴェルサイユの気球のバスケットには、オンドリ、羊、アヒルが乗っていた。1か月後、熱気球での最初の人間の飛行が発生しました。

熱気球で空を舞い上がった最初の男は、ジャン=フランソワ・ピラトル・ド・ロジェ（1783年10月）でした。悲しいことに、2年後のジャンフランソワとその同伴者は、熱気球の事故で亡くなりました。

別の歴史的なマイルストーンは1792年に発生し、熱気球が初めて軍事目的で使用されます。セゴビア王立砲兵隊のデモンストレーションは、スペインのカルロス4世の前で行われました。

1797年10月、アンドレジャックガーネリンは、パリの空を飛行する熱気球から最初のパラシュートジャンプを行いました。

特徴

熱気球の主な特徴は次のとおりです。

・空飛ぶアーティファクトとは言えず、浮遊アーティファクトです。

-浮力と安全性を保証するには、適切な通気条件が必要です。

-熱風が充満する丈夫で軽量な布製ラップまたはバルーンを備えています。

-エンベロープを満たす空気は、ガスバーナーによって加熱されます。

-貨物と乗組員は、バルーンから吊り下げられ、軽量の素材でできたバスケットに入れられます。

熱気球のパーツ

熱気球の3つの主要な部分は次のとおりです。

-封筒。

-バーナー。

-バスケットまたはバスケット。

封筒やキャンドルはかさばる風船の形をしており、軽くて防水性のある布地を縫い合わせて球形にしています。

現在、ラッピングに使用される生地と糸はナイロンまたはポリエステル繊維でできていますが、これらの繊維は最初の熱気球が登場したときには存在していなかったことに注意してください。ナイロン繊維は1938年に発明され、ポリエステルは1946年に発明されました。最初の風船のラッピングはシルクまたは紙で作られました。

キャンドルまたはエンベロープの機能は、熱気を格納し、熱気球の浮力を保証することです。布は耐性があるという事実にもかかわらず、帆を作るときに補強縦および横テープを配置する必要があります。

帆の上部にはパラシュートと呼ばれるフラップまたはティアバルブがあり、パイロットが引くと熱風を逃がし、揚力または高さを制御できるロープによって作動します。

バーナーと燃料

セールの上部上部には、ロードベルトの端に取り付けられたロープがあり、セールの膨張と収縮に役立ちます。

バーナーは、火がケーシングの入口または口に向くように配置されています。

空気を加熱してエンベロープを充填するために使用される燃料はプロパンです。最初に気球を満たすのに役立つプロパンタンクは地面に残ります。船上には、メンテナンスタンクと呼ぶことができる他のより小さなものがあります。

熱気球のバスケットまたはバスケットはまだ籐でできています。他の軽量で耐性のある素材が試されましたが、籐は4つの主要な特徴を持っています。

バスケットの床は合板で作られ、キャンドルの補強テープとバーナーサポートに掛けられるように縦と縦にそれを囲む鋼ケーブルがあります。

近代的な設備

この基本的な装備とは別に、現在、バルーンクルーのメンバーは次のような飛行器具を持っています。

-高度計。

- 温度計。

- 方位磁針。

- 消火器。

- GPS。

-ラジオ機器。

機能している

気球を操作する前に、すべての準備を考慮に入れる必要があります。特に、飛ぶための正しい場所を選択することを含みます。

この選択では、その場所に高電圧塔またはケーブルがないこと、風の方向と速度、および風船が向けられる領域に向かっていることを考慮する必要があります。

風船やキャンドルを膨らませるには、それを地面に置き、ファンを使って熱風で満たします。詳細なインフレプロセスは次のとおりです。

・両サイドのロードベルトで横に広げてセイルを張る。この操作には最低2人が必要です。

熱気球を膨らませます。ソース：pixabay

-パラシュートまたはクラウンバルブのクロージャーまたはベルクロが密閉されていることを確認し、バルーンの充填中に熱風が逃げないようにすることが非常に重要です。

-ろうそくはファンの助けで満たされ、彼らが十分に強力であれば、風船を膨らませます。次に、バーナーを点灯して、より多くの熱風を導入して、キャンドルの充填を完了します。

-キャンドルが大きく開いて2人以上で支えられている状態で、バーナーはバルーンの内部に向けられ、バルーンが上昇してバスケットに固定されているケーブルとロープを締めるまで、短い時間点火されます。バスケットは、不要な持ち上げを避けるために地面に固定する必要があります。

-熱風で満たされると、キャンドルが上昇し、バルーンが使用できる状態になったことを示します。気球が制御不能に上昇しないように、気球を地面に固定する必要があります。

風船を操縦するには？

ネクタイを緩めると、バルーンが上がります。その方向は気流によって決まります。しかし、異なる高さでは、これらの電流は異なる方向を持つ可能性があるため、高さを制御することにより、飛行の方向を選択することも可能です。

上昇したり、高さを維持したりすると、バーナーが作動しますが、下降すると、バルーン内の空気が冷えて重くなり、下降し始めます。

下降が非常に速いことが観察された場合、下降速度を下げるためにバーナーを再度作動させる必要があります。

バスケットが地面に触れると、乗客が完全に地面に固定されるまで、乗客はバスケットにとどまることが非常に重要です。そうしないと、バルーンが再び上昇し始め、望ましくない事故を引き起こす可能性があります。

熱気球の種類

熱気球は、ある種のステアリングシステムがあるかどうかなど、特性に応じていくつかのタイプに分類できます。

-非飛行船の熱気球

彼らは推進システムを欠いているので、それらの距離と方向の変位は大気の気流によって決定されます。

これらには、キャンドルの下部の入口または口にあるバーナーを加熱する空気を保持する大きなバッグまたはキャンドルがあり、内部の熱気を導きます。

このタイプのバルーンでは、乗員と乗客はケーブルとストラップで帆に取り付けられているバスケットに入れられます。

操縦は、上昇と下降の制御に限定されています。ただし、高さが異なると気流が異なる方向を指す可能性があるため、これらのタイプの熱気球には一定の方向性のマージンが与えられます。

-Airostatic飛行船飛行船

時々それらは飛行船の名前またはドイツのツェッペリンで知られています。主な特徴は、風に逆らっても飛行方向を決定および維持できるプロペラモーターを備えていることです。

一般に、バルーンまたはキャンドルは閉じられており、水素やヘリウムなどの空気よりも軽いガスで満たされています。水素は非常に可燃性ですが、希ガスであるヘリウムは、引火や爆発の危険性がありません。飛行船では、気球の高さは比較的一定です。

-混合熱気球

ヘリウムなどの軽いガスの一部が風船に封入されて総重量が軽くなるだけでなく、バ​​ーナーからの熱気で満たされたキャンドルも付いています。彼らは、推進システムを備えている場合と備えていない場合があります。

-有人および無人の気球

風船のもう1つの可能な分類は、乗組員がいるかどうかです。

無人の熱気球

それらは通常、展示会やその他のイベントでの広告目的に使用されます。彼らは一定の高さに縛られたままです。これらのタイプのバルーンは、熱風の代わりにガスを使用します。

無人気球の中には気象気球があり、これは常に上昇しており、無線信号を介して地上にデータを送信します。これらのデータは、高さ、温度、風速と風向、気圧、その他の重要なデータです。

有人熱気球

彼らは乗組員を必要とし、一般的に熱風です。このタイプのバルーンは飛行ファンに使用されますが、商業目的や観光目的にも使用できます。開始点と終了点が設定され、提案された目標を達成するための乗組員の能力が評価されるコンテストもあります。

手作りの熱気球の作り方

ここでは、実際に上昇する自家製の熱気球を構築するための基本的な手順を示します。

このタイプのバルーンはウィッシュバルーンという名前でも販売されています。通常、ウィッシュは上昇するとウィッシュが作られるためです。

材料

-厚いプラスチックで作られた超強力なものではなく、薄いプラスチックで作られたものを探して、ゴミに使用されるものの大きな袋。

-細いが硬いワイヤーのペア。工事で使用したワイヤーが使用できます。ハンガーのワイヤーは非常に太くて重い（実験には不向き）

-細い銅線またはフラワーアレンジメントに使用されるもの。

-コットンボールまたはトイレットペーパーまたはトイレットペーパー。

-燃焼するアルコール。

-アルコールライター。

-ダクトテープ4枚。

処理する

-バッグを開けて、バッグの開いた口の測定ができるようにします。

-測定が完了したら、2本のワイヤーを切断して、クロスを形成します。その目的は、バッグの下端を大きく開いたままにすることです。これらのワイヤの端は、約1 cmのLの長さに曲げる必要があります。

・十字の接合には細い銅線を使用しています。また、2本のワイヤーの交点で、燃焼中のアルコールを染み込ませたコットンボールまたはトイレットペーパーを固定します。

・クロスをバッグの開口端に固定し、大きく開くようにしました。

-袋を上から押さえて風船の形にします。

-バッグ内の空気を加熱するために、最初にアルコールバーナーが地面に配置されます。これにより、熱気がバッグに入り、冷気が移動します。

-バッグが十分に膨らんでいることが確認されると、十字形のベースにある綿または紙のボールがオンになり、上昇したいと思ったらすぐにバルーンが解放されます。

参考文献

1. Briceño、G。熱気球。から回復：euston96.com
2. 手作りの熱気球の作り方。から回復：Espaciociencia.com。
3. バルーンの説明。回復元：ballooning.es
4. 熱気球フライト。回収元​​：pasionporvolar.com
5. ウィキペディア。熱気球。回復元：wikipedia.com/es