Hőlégballon

A hőlégballon egy Aerostat alkotja a gondola fölött egy fény borítékot, és amelynek emelési biztosítja a felmelegített levegőt, hogy körülzárja, szerint, hogy az erő a Arkhimédész tolóerő . A burkolat levegőjének hőmérsékletének szabályozásához üzemanyag és égő szállítására van szükség, ami korlátozza az autonómiát a megfelelő tömeggel.

Történelem

Ha kivesszük az 1731-ben végrehajtott állítólagos Kriakoutnoï repülést, általánosan elfogadott, hogy a léggömböt a Montgolfier testvérek , Joseph-Michel és Jacques-Étienne találták ki 1782 - ben. De valójában a portugálok bemutatói előzték meg őket. feltaláló Bartolomeu Lourenço de Gusmão , aki kis hőlégballonokkal és egy első aerosztáttal (a Passarola ) repült1709. augusztusa Portugália .

A Montgolfier testvérek hőlégballonjának első hivatalos repülését az Annonay- i Place des Cordeliers-ben rendezik ,1783. június 4. ASzeptember 19ugyanebben az évben egy kakas, egy juh és egy kacsa tapasztalta meg az első emberes repülést Versailles-ban , XVI . Lajos király előtt  : léggömbjük körülbelül 550 méter magasra repül. AOktóber 19, a Folie Titonnál , amely ma Párizsban , a rue de Montreuil utcában található , akkor még Saint-Antoine falu volt, megtörtént az első emberi repülés, amelyet Jean-Baptiste Réveillon , Jean-François Pilâtre de Rozier és Giroud de Villette hajtott végre. . A léggömb ekkor fogságban van, vagyis kötéllel van a földhöz kötve. Az első ingyenes repülés:November 21Ezután a „drop” zajlik a szélén a Bois de Boulogne , és leszállás a jelenlegi helyét a hely Paul Verlaine a 13 th kerületben , a járat kilenc kilométerre.

Az első nő, aki Elisabeth Tible repült , a1784. június 4A Lyon a La Gustave .

A 1784. augusztus 6A Rodez ( Aveyron ) tartott 4 -én  emberi repülés, a ballon város Rodez . Két férfi fedélzetén, Charles Carnus és Louis Louchet.

Az első hőlégballonos repülések története egyben a tudományos kutatás története is. A labda emelkedése egy dolog, egy másik dolog volt tudni, miért repül. A Journal de Paris 1784-ben számos tapasztalati tanúságtételről számol be, amelyek ezt az értetlenséget mutatják. Úgy tűnik, hogy a "rejtély" csak közepén kezd eloszlani1784. június :

„(…) A kinyomtatott jegyzőkönyvünk első részében még be is jelentettük kollégánk, de Virly atya sejtését, hogy talán nem lehetetlen olyan léggömböt készíteni, amely a levegő háromnegyedéig megtelt, felemelkedett az egyetlen ritkaság miatt, amelyet a nap forrósága idézett elő; nem számítottunk rá, hogy azonnal a legteljesebb ellenőrzést (sic) látjuk. "

- Egy levél úr Morveau, Dijon , 1 st június 1784, a Journal de Paris , június 13, 1784, n o  165, p.  712 .

Jean-François Pilâtre de Rozier vesztette életét 1785-ben, miközben próbál átkelni a csatorna Franciaországból, amikor rozière , egy hibrid Aerostat álló gáz ballonos zárt egy hőlégballon boríték (az ilyen típusú borítékot, a hő a kandalló kitágítja a gázt és így elkerüli az előtét szállítását), kigyullad és a földre zuhan. A Csatorna első átkelését ugyanebben az évben Jean-Pierre Blanchard végezte, de Anglia és Franciaország irányában, hidrogénnel (általában hidrogénnek nevezett) ballonnal .

Az első hőlégballonokat nehéz volt felállítani azzal a kandallóval, amelyet etetni kellett anélkül, hogy a ballont meggyújtották volna, salakkal vagy egy félig elfogyasztott szalmabálával. Az ígéretes kezdetek után ezért charlières-ek , gázgömbök kiszorítják őket , amelyek közül az első, hidrogénnel felfújva , elszáll.1 st december 1783fedélzetén a léggömb feltalálója, Charles fizikus és Robert testvérek. A drága, nehezen elkészíthető és rendkívül gyúlékony hidrogént ezután olcsó világítógáz váltja fel.

A hanyatlás időszakában a hőlégballonokat már nem látják el kandallókkal, a földön felfújják a földre, majd szabadon repülhetnek. A hőlégballon nagyon gyorsan emelkedik, majd a léggömb levegőjének fokozatos csökkenésével, körülbelül tízperces repüléssel ereszkedik le.

1906. november 11-én ez az Alpok első léggömbös átkelője , amelyet az olaszok, Celestino Usuelli és Carlo Crespi írtak alá , Milánó és Aix-en-Savoie (ma Aix-les-Bains) között.

Az 1950-es évek végén egy szintetikus szál használata a burkolatban ( nejlon ) és egy cseppfolyósított petróleumgáz ( propán ) üzemanyagként a hőlégballon újjáélesztését teszi lehetővé, rugalmas felhasználást és rögzítést biztosítva. Az első modernizált hőlégballonok először az Egyesült Államokban repültek. 1972-ben érkeztek Franciaországba.

Minden évben júniusban hőlégballon fesztivál zajlik Annonay-ban, a Montgolfier testvérek repülőgépeinek létrehozásának, fejlesztésének és első felszállásának helyén.

Műszaki

A modern hőlégballon három fő elemből áll: a burkolatból, az üzemanyagtartályokhoz kapcsolt égőből (folyékony propán) és a nacellából.

A boríték

A Montgolfier ballon alakult az első papír és szövet ( taft a selyem ), most a boríték készült szövet (jellemzően nejlon vagy poliészter ) bevonat ( poliuretán , szilikon ...) védelmére ray ultraibolya fény és csökkentik a forró levegő szivárgása. A boríték kialakítása lehet sima vagy karéjos. Mindkét esetben a boríték orrokból készül, amelyeket összevarrnak. Az orsók alakja a kívánt gömb típusától függően változik.

A modelltől függően a felfújt burkolat térfogata 250  m 3 között van , hogy egyetlen embert nagyon kedvező meteorológiai viszonyok között több mint 24 000 m 3 -ig vigyenek  a legnagyobbak, ami lehetővé teszi 45 ember szállítását.

A hőmérséklet csökkenése a forró levegőellátás leállításával elegendő ahhoz, hogy leszálljon, ha kevés a szél. A léggömböket olyan rendszerekkel is ellátták, amelyek lehetővé teszik nagyon gyors ürítést. Három deflációs módszer létezik, kettő reverzibilis és egy állandó:

Az égő

A nacellára támasztott négy rúd által támasztott kerethez rögzítve a burkolat "szája" alatt, az utasok felett helyezkedik el, és hosszú lángot (3-6  m ) szállít . Lehet egyszeres vagy általánosabban kettős, hogy a pilóta nagyobb reakcióképességet biztosítson azáltal, hogy szükség esetén kettős fűtőteljesítményt biztosít a gyorsabb emelkedéshez.

A folyékony állapotban levő propánt hengeres alumínium hengerek (vagy nehezebb acélok , vagy könnyebb, de nagyon törékeny és drága titánok ) tartalmazzák, amelyek a nacellába vannak helyezve. Csöveken keresztül táplálja az égőt (a gáznyomásnak köszönhetően), ahol elpárolog egy tágulási tekercsben, amely általában az égő körül helyezkedik el. A levegő-propán keveréket folyamatos jelzőfény gyújtja meg . A hosszú láng, közvetlenül a boríték nyílása alatt, felmelegíti a léggömbben levő levegőt, ami lehetővé teszi a felemelkedését.

Felület

Leggyakrabban fonott vagy rattan , rétegelt lemez padlóval. Sok más anyagot használtak, de mindig visszatértünk ezekhez a természetes anyagokhoz, amelyek alapvető rugalmasságot kínálnak, különösen kissé sportos leszálláskor. Három ember és a palackok szállításához a klasszikus méret 1,15  m magas, 1,20  m hosszú és 1,10  m széles.

Repülési technika

A hőlégballonok egyrészt kiaknázzák az Archimédész-elvet , másrészt a gázok azon jellemzőjét, amely szerint a gáz térfogatának megfelelő nyomás szorzata mindig arányos a hőmérsékletével. Ezt a második elvet az ideális gáz állapotegyenlete írja le .

A felhajtóerő az az erő által kapott merülő testre egy fluidum (folyadék vagy gáz) egyenlő a ellentéte a súlya a kiszorított folyadék térfogata a szervezetben.

A hő hatására a levegő kitágul. Sűrűsége csökken: ezért ugyanazon a nyomáson a forró levegő könnyebb (azonos térfogatú), mint a hideg levegő. Igazolhatjuk ezt a jelenséget egy csendes helyiségben (a nyomás ezért állandó állandó belül), hogy a mennyezet levegője melegebb, mint a földön levő levegő: könnyebb és felhalmozódik a magasságában.

Archimédész elve azt jelzi, hogy ha az egység térfogata (töltött léggömb + a borítékban lévő levegő) könnyebb, mint a környező levegő egyenértékű térfogata, akkor a léggömb a levegőben emelkedik.


Mivel a légköri nyomás csökken magasságban (körülbelül 1  hPa per 28  láb a tenger szintje , vagy a körülbelül 1  mbar per 8,53  m ), a tömeg a kiszorított levegő a ballon által csökkenti a magasságot a ballon. Labdát. Az egyensúlyi pont akkor ér el, amikor a léggömb súlya megegyezik a kiszorított levegő súlyával (jelenlétével). A léggömbről azt állítják, hogy "nyitott", ellentétben egy olyan gázgömbbel, amelynek gáztömege állandó, és az egyensúlyi magasság a burkolatban lévő levegő hőmérsékletétől függ, amelynek térfogata állandó.

A hőlégballon oldalirányú elmozdulása csak attól a széltől függ, ahol a léggömb található. Bizonyos meteorológiai körülmények között a szél magasságban nagyon eltérhet a talaj szintjétől: ezt a funkciót a pilóták használják a navigációhoz, és például egy adott cél eléréséhez a gép magasságának megváltoztatásával.

használat

Katonai

A léggömbök használata katonai környezetben főleg gázballonokra vonatkozik , amelyek repülési idejét nem korlátozza a fedélzeten lévő üzemanyag súlya. A gázballon első katonai felhasználására a flurusi csata során került sor  : az Entreprenant- t bevetették az ellenség bevetésének megfigyelésére. A polgárháború előtt nincs más felhasználás . A britek léggömböket használtak a második búrháború nyugati frontján , nevezetesen az 1899-es magersfonteini csata során .

Az első világháború alatt intenzíven alkalmazták a tüzérségi beállításokhoz. Versenyben állnak a még mindig gyerekcipőben járó repüléssel.

A második világháború véget vet az ilyen típusú használatnak. A léggömbök inkább védekezésre szolgálnak, hogy akadályozzák a repülés mozgását.

Hobbik

A szállítási engedéllyel rendelkező kereskedelmi társaságok rövid, általában egy órás repülési idő körüli, hőlégballonos túrákat kínálnak. Ez meglehetősen drága hobbi.

Az önálló repülés kicsi befektetés, mivel a léggömb megszerzése és a léggömbös engedély megszerzése mellett pótkocsi (vagy kisteherautó) elengedhetetlen a nagy zacskóba hajtogatott boríték, a kosár és annak égőinek, a propánpalackok és a legalább egy hatalmas autonóm ventilátor. A leszállás után ugyanazon járműnek fel kell vennie a hőlégballont, a pilótát és az utasokat.

A világ legnagyobb hőlégballonja 32 utast képes szállítani.

Lehetőség van saját, új vagy használt hőlégballonok beszerzésére is, egyedül vagy másokkal, saját pénzeszközökből vagy szponzor segítségével, a nagy felületű léggömbökkel, amelyeket gyakran reklámoznak.

Egy másik lehetőség, hogy a gyakorlatban önálló építési azáltal, hogy a saját léggömb, egy összeg jóval alacsonyabb, mint a piaci árak, de cserébe mintegy 200 órányi munkát.

Versenyek és nyilvántartások

A Nemzetközi Légiforgalmi Szövetség (FAI) aerosztációs bizottsága tizenöt kategóriát ismer el a boríték térfogata szerint:

Osztály Vágott
AX01 kevesebb, mint 250 m³
AX02 250-400 m³
AX03 400-600 m³
AX04 600–900 m³
AX05 900-1.200  m 3
AX06 1200–1600  m 3
AX07 1600-2200  m 3
AX08 2200-3000  m 3
AX09 3000-4000  m 3
AX10 4000-6000  m 3
AX11 6000-9000  m 3
AX12 9 000-12 000  m 3
AX13 12 000-16 000  m 3
AX14 16 000–22 000  m 3
AX15 több mint 22 000  m 3

A nyár folyamán minden évben sor kerül a francia léggömb bajnokságra. Kétévente pedig sor kerül az Európa- és a világbajnokságra. Ma a legsikeresebb francia pilóták a következők: François Messines és Stéphane Bolze . A francia Hélène Dorigny és Michel Arnould voltak világrekordot tulajdonosai minden kategóriában a repülési idő (40  óra 12  perc 5  s on1984. július 6), megtett távolság (1 154,75  km )1981. november 26) és a magasság (12.301 m 1980. július 18 az AX08 kategóriában).

Nál nél 2018. augusztus 23, az érvényesített világrekordok a következők:

Rekord típusa Érték Keltezett Tartó
Magasság 21 027  m 2005. november 26 Vijaypat Singhania (India)
Távolság 7671,91  km 1991. január 15 Per Axel Lindstrand (Egyesült Királyság)
Időtartam 55  óra  10 2017. február 9 Ivan Menyaylo (Oroszország)

Az egyidejű repülés világrekordját Franciaországban rendezték, 2017. július 28a Mondial Air Ballons de Chambley alkalmával 456 hőlégballon vonalas felszállásával.

Irodalom

Megjegyzések és hivatkozások

Megjegyzések

  1. Két korabeli csillagász a következő jelzéseket adja: "280 toisi [vagy 545 méter] a Királyi Obszervatórium második emelete felett  " ( Guillaume Le Gentil ); „283 [vagy 551 méterrel] ugyanazon csillagvizsgáló földszintje felett” ( Edme-Sébastien Jeaurat ).

Hivatkozások

  1. (pt) Afonso de Escragnolle Taunay, Bartolomeu de Gusmão, feltaláló do aerostato , Edições LEIA,1942, P.  347.
  2. Az égi lámpás kínai összekötése , amelyet Kr. E. III .  Század  óta használtak . Kr. És a pap tapasztalatai.
  3. "  Az első hőlégballonos repülés  " a Versailles-i palota felett ,2016. október 5(elérhető : 2021. április 20. )
  4. Barthélemy Faujas-de-Saint-Fond , Az MM aerosztatikus gépének kísérleteinek leírása. de Montgolfier és azok, amelyekre ez a felfedezés adott okot , Párizs, Brüsszel, B. Le Francq,1784( online olvasható ) , p.  25-33
  5. Joseph Louis Lecornu , Légi navigáció: dokumentum- és anekdotikus történelem… / J. Lecornu ,1 st január 1903( online olvasás ).
  6. Charles Carnus, Carnus atya levele , impr. előterjesztette: M. Devic,1784.
  7. "Usuelle és Crespi urak 6000 m- nél nagyon hidegek voltak (-22 °) a Milano fedélzetén , amely Milánóból kilépve  Aix-en-Savoie-ban landolt." Félix Fénéon, Nouvelles három sorban, 1906 , Libella kiadó, Libretto gyűjtemény, 162 oldal, Párizs, 2019 ( ISBN  978-2-36914-446-5 ) , p.  130 .
  8. Bartair, utolsó sor .
  9. A világ legnagyobb utasszállító léggömbje .
  10. A Montgolfière France Records webhelye .
  11. (in) "  Helene Dorigny (FRA) (218) | World Air Sports Federation  ” , a fai.org oldalon (hozzáférés: 2018. augusztus 23. ) .
  12. (in) "  Michel Arnould (FRA) (6987) | World Air Sports Federation  ” , a www.fai.org oldalon (hozzáférés: 2018. augusztus 23. )
  13. (in) "  Michel Arnould (FRA) (5202) | World Air Sports Federation  ” , a fai.org oldalon (hozzáférés: 2018. augusztus 23. ) .
  14. (in) "  Nyilvántartások | World Air Sports Federation  ” , a www.fai.org oldalon (hozzáférés: 2018. augusztus 23. )
  15. "  456 hőlégballon száll fel sorban, megdöntött világrekord  ", Le Point ,2017. július 28( online olvasás , konzultáció 2018. augusztus 23-án ).

Lásd is

Bibliográfia

Filmezés

Kapcsolódó cikkek

Külső linkek