Управление воздушным шаром начинается с тщательной подготовки к полету. Для начала следует узнать прогноз погоды, особое внимание уделив таким параметрам как облачность, видимость и скорость ветра. Зная направление ветра и погодные условия, пилот планирует оптимальную траекторию полета и подыскивает удачное место посадки для летательного аппарата.

Взлет на шаре

Полет начинается с выбора подходящего места для взлета. Обычно для этого выбирается поле или участок, свободный от деревьев и кустов. Затем на это место выгружается все необходимое для полета оборудование и устанавливается. На корзину крепятся, с помощью специальных шлангов, газовые горелки и проверяется их рабочее состояние. После этого растягивается купол воздушного шара и соединяется с корзиной с помощью специальных карабинов. Затем пилот начинает нагревать его, купол надувается и поднимается вверх.

Подготовка в среднем может длиться от 10 до 20 минут.

Управление воздушным шаром

С первого взгляда может показаться, что пилотирование воздушного шара дело простое и не требует особых знаний, однако это мнение ошибочное. На самом деле управление аэростатом требует от пилота особых навыков.

Воздушный шар не имеет крыльев и мотора, а его движение регулируется лишь горелками и клапаном. При нагреве воздуха шар поднимается вверх , а открыв вентиль клапана, он начинает спускаться вниз. Поэтому высота зависит от регулирования температуры внутри купола.

Направление полета также связано с силой и направлением ветра. Пилоты, учитывая характеристики ветра на разной высоте могут контролировать, изменять и направлять полет шара в одном или в другом направлении.

Посадка шара

Перед взлетом обычно планируется место вероятной посадки воздушного шара и когда приходит ее время, пилот информирует о точке приземления наземную команду. Команда, находящаяся на земле, оперативно выезжает на место и помогает воздушному шару совершить посадку. Как правило, пилоты стараются выбирать место рядом с проезжей частью или на лугу, чтобы без проблем смогла подъехать сопутствующая машина.

Посадка осуществляется очень просто: пилот открывает клапан и воздух постепенно выходит из купола. Шар медленно опускается вниз и, достигнув земли, ложиться. Команда спускает оставшийся в куполе воздух и упаковывает воздушный шар.

Объяснить причину способности воздушных шаров летать можно несколькими теориями. В широком смысле этот процесс обусловлен соотношением веса воздуха и газа. Если воздушный шар заполнен...

Объяснить причину способности воздушных шаров летать можно несколькими теориями. В широком смысле этот процесс обусловлен соотношением веса воздуха и газа. Если воздушный шар заполнен газом, то он поднимается вверх и не опускается на землю. При наполнении его воздухом, например, когда человек самостоятельно надувает шарик, способность его летать снижается. Газ намного легче воздуха, поэтому шары, наполненные гелием, летают лучше всего.

В зависимости от наполнения воздушные шары могут совершать разные манипуляции :

• если шар наполнен углекислым газом, воздухом или аргоном, то летать он будет хуже;
• неон, метан, азот, гелий и водород заставляют шарик стремительно взлетать из-за минимального веса этих газов и большой разницы с массой воздуха.

Полет воздушного шара с точки зрения физики

С точки зрения физики, на любое тело, помещенное в газ или жидкость, действует сила вытеснения, равная весу тела. Воздушный шар в данном случае является телом, «помещенным» в воздух. Т.к. газ, наполняющий шар, делает его легким по сравнению с воздухом, то начинает осуществляться выталкивающая сила. За счет этого шар стремительно поднимается вверх и начинает летать.

С помощью физики можно объяснить и причину не слишком хороших летательных свойств шаров, наполненных воздухом . Вес в данном случае практически одинаков, поэтому шар может только парить в воздухе, но без силового воздействия он опускается к земле.

Полет воздушного шара в воздухе сравним с плаванием кораблей по воде. И в первом, и во втором случае происходит выталкивание более легкого тела тяжелой водой или воздухом. Причем выталкивающими способностями вода и воздух обладают практически в одинаковой степени.

Почему летают воздушные шары для воздухоплавания

Большие шары, предназначенные для воздухоплавания, летают по таким же причинам, как и маленькие шары-игрушки. Объяснением способности летать в данном случае также являются законы физики. Размер шара, вес корзины и пассажиров находятся в тесной взаимосвязи друг с другом. Поднимается шар при помощи нагревания в нем воздуха и получаемого в результате этого газа. За счет такого воздействия, шар становится легче воздуха и на него оказывается выталкивающая сила.

Управление воздушным шаром

Управлять любыми воздушными шарами невозможно. Главной управляющей силой всегда является воздух или ветер. Если отпустить маленький воздушный шар и держать его за нитку, то, несмотря на усилия, повернуть его в нужное направление не получится. Аналогичная ситуация происходит и с шарами для воздухоплавания. Единственное, что могут сделать пассажиры, находящиеся в корзине, это снизить шар до уровня земли или поднять его выше в воздух. Высота набирается за счет уменьшения веса (сбрасываются специальные грузы), а снижается шар за счет уменьшения количества газа при помощи контроля температуры нагревания воздуха внутри прорезиненного материала. Температура меняется путем изменения уровня горелки.

Почему воздушные шары и дирижабли наполняют водородом или гелием

В детстве все играли с воздушными шариками. Никто не задумывался, почему воздушные шары наполняют водородом или гелием. Чтобы ответить на этот вопрос, следует вспомнить некоторые вопросы из школьного курса физики.

Немного физики

Если тело находится в воздухе, на него действует несколько сил. Наибольшее влияние оказывают архимедова сила и вес. Их разность называется подъемной силой. Если они равны, то воздушный шар свободно висит или перемещается по воздуху по замысловатым кривым, форма которых зависит от потоков. Если архимедова сила окажется больше веса, возникает подъемная сила, действующая на воздушный шар вверх.

Вес летательного аппарата складывается из самого газа, оболочки, в которой он находится, и поднимаемого груза.

Если наполнить оболочку обычным воздухом при температуре окружающей среды, шар подниматься не будет. Воздух нужно нагревать. Поэтому воздушный шар нужно оборудовать горелкой для постоянного подогрева воздуха внутри оболочки.

Архимедова сила зависит от объема оболочки и разности плотностей воздуха и газа, находящегося в нем.

С увеличением высоты температура уменьшается, давление воздуха и его плотность в замкнутой оболочке снижаются. Соответственно уменьшается архимедова сила, и шар начинает опускаться. Чтобы этого не произошло, в нижней части оболочки делают отверстие, под которым располагают горелку. Уменьшая или увеличивая количество сжигаемого топлива, можно управлять высотой полета.

В летательных аппаратах с замкнутой оболочкой используются газы, у которых при одинаковой температуре плотность меньше окружающего воздуха.

Среди доступных газов наименьшую плотность имеет водород. В промышленности его получают в больших объемах, поэтому его стоимость относительно небольшая.

На сегодняшний день в целях безопасности сферическую оболочку воздушного шара наполняют гелием. Этот редкий химический элемент впервые был обнаружен с помощью спектрального анализа на солнце и получил свое название Гелиос, что означает солнечный. Гораздо позже этот газ был обнаружен на земле.

При одинаковой температуре плотность гелия в 10 раз меньше воздуха. У водорода показатель еще лучше — 20. Поэтому первоначально шары наполняли водородом. Но он, в отличие от гелия, горючий и взрывоопасный газ. Использование этого элемента безопасно, но шар, наполненный гелием, обладает гораздо меньшей подъемной силой.

Немного истории

Большие воздушные шары называются аэростатами, в прошлом они предназначались в основном для научных исследований. Большинство из них представляли сферы различного диаметра.

Самый большой аэростат Рекорд с объемом сферы более 4000 м³ поднялся в воздух осенью 2010 г. В его гондоле путешествовало 36 человек.

Максимальная высота, на которую поднялся аэростат — более 21 км. Рекордный полет совершил гражданин Индии Vijaypat Singhania в 2005 г. Аэростат был заполнен теплым воздухом.

Для перевозки людей и грузов в начале и середине прошлого века использовались дирижабли, имеющие сигарообразную форму.

Самый крупный дирижабль в истории человечества Гинденбург был сконструирован в фашистской Германии в конце 30-х годов. Совершил 21 перелет через Атлантику и погиб в 1937 г. В то время в Германии не было гелия и все емкости Гинденбурга были заполнены водородом. Причина аварии неизвестна. После трагедии наполняемые водородом аэростаты и дирижабли для перевозки пассажиров не применяются. Используются они только в научных целях.

Собственный воздушный шар - детская мечта многих. Сегодня возможно его не только приобрести, но и сделать самостоятельно. Как? Читайте далее!

Купить воздушный шар

Сегодня несколько магазинов как за рубежом, так и в России предлагают купить воздушные шары, оболочки к ним. Новые тепловые аэростаты (тепловые воздушные шары) российского производства стоят порядка 700 тыс. рублей со всеми необходимыми комплектующими - оболочкой, корзиной, горелкой, вентилятором, воздухозаборником и т.д. Большая часть цены приходится именно на оболочку - 300-400 тыс. рублей. Стоимость с корзиной производства Чехии начинается от 30 тыс. долларов, Англии - от 40 тыс. евро.

Бывшие в употреблении аэростаты можно приобрести от 400-500 тыс. рублей за полный комплект. Кроме стоимости самого аппарата владельцу воздушного шара придется потратится на:

• расход газа;
• регистрацию и сертификацию в Росавиации;
• ежегодное продление сертификата, свидетельствующего о летной годности;
• вознаграждение пилоту (возможно, и на его обучение);
• вознаграждение наземной обслуживающей бригаде и пр.

Воздушный шар с корзиной своими руками: купол

Если вы решили сконструировать собственный воздушный шар, то в первую очередь следует заняться куполом. Для него нужно закупить прочный нейлон - полиэстер или полиамид. Важно, чтобы материал не пропускал воздух - покройте ткань с оборотной стороны жидким полиуретаном или силиконом.

Следующим этапом нейлон разрезают на сегменты нужного размера, которые сшивают особо прочными нитками. Отверстие для надувания воздушного шара с корзиной своими руками обшивают защитным слоем материала, стойкого к воздействию высоких температур.

Чтобы купол был более прочным, его дополнительно обшивают вертикально и горизонтально тканевыми лентами. Закрепляют их на самой вершине купола, а нижние края лент прикрепляют к канатам корзины-подвески.

Как сделать воздушный шар: корзина

Традиционно стенки корзины плетутся из виноградной лозы, а дно делают из так называемой морской фанеры, которая устойчива к перепадам температур и прочим экстремальным моментам. Каркас - это стальные тросы из нержавеющего материала. Ими корзина крепится к куполу. На тросы надеваются специальные кожаные чехлы, оберегающие их от повреждений.

Необходимо также сконструировать специальные подвески, где будет храниться багаж и принадлежности для воздухоплавания.

Важный элемент: горелка

Перед тем как сделать воздушный шар, необходимо тщательно продумать конструкцию горелки. Топливом для нее в настоящее время служит сжиженный пропан. Средняя мощность устройства - 4,5-6,0 тыс. мегаватт. Приобретать следует именно специальные горелки для воздушных шаров, которые изготавливаются из прочной нержавеющей стали по особой технологии, позволяющей устройству выдерживать большие перепады температур.

Собственный воздушный шар: инструкция

Пассажирский аэростат в домашних условиях, конечно, изготовить затруднительно, но вот сделать испытательный бумажный воздушный шар с корзиной своими руками весьма возможно. Вам понадобятся:

• плотная бумага;
• тонкая бумага (так называемая папиросная);
• клей;
• нитки;
• шпагат;
• ножницы;
• карандаш;
• длинная линейка;
• треугольник.

Теперь за работу:

1. От диаметра вашего шара будет зависеть число и размер вырезаемых полосок. Если он равен 1,5 м, то будет нужно 12 полос, 2 м - 16, 2,5 м - 20, 3 м - 24.
2. Чтобы начертить ровный шаблон, сначала проведите на бумаге вертикальную линию, равную длине будущей полоски. Через нее прочерчивайте на некотором расстоянии перпендикулярные отрезки, равные пределам ширины сегмента. Конечные точки отрезков соединяются плавной линией, которая и будет контуром полоски.
3. По картонному шаблону обведите и вырежьте контуры сегментов на папиросной бумаге. Удобнее всего наложить друг на друга несколько ее слоев, образовав пачку, и вырезать разом несколько сегментов.
4. Сегменты сначала склеиваются между собой "лодочками". Затем уже эти "лодочки" нужно приклеить одна к другой. Перед тем как заклеить последний шов, выверните конструкцию так, чтобы она имела форму шара.
5. Основание шара скрепляется наклеенными полосками бумаги с бечевкой - эта конструкция удержит шар при нагревании.
6. Вершину купола заклейте кругом из той же папиросной бумаги.
7. После того как клей высохнет, расправьте купол, подержав его над паяльной лампой.
8. К конструкции на той же бечевке можно приделать корзинку для специального груза.

Для запуска шара включите горелку или разожгите костер, подержите над источником тепла свой шар, не отпуская из рук бечеву. Как только воздух внутри вашего самодельного воздухоплавательного средства нагреется, его можно отпускать в полет.

Таким образом воздушный шар с корзиной своими руками можно сделать и дома. Но вот пассажирские аэростаты возможно только купить или взять в аренду.

Полет может длиться от 30 минут до 1 часа. Все зависит от скорости и направления ветра в день полета. Длительность полёта ограничена размерами нашего полётного района, включающего в себя Пушкинский район Санкт-Петербурга.

Выдают ли парашюты?

Парашюты не выдают, так как полёты проходят на относительно небольших высотах и, если Вам срочно понадобится на землю, быстрее и безопаснее будет совершить посадку на воздушном шаре .

Застрахованы ли пассажиры?

Тепловые аэростаты относятся к авиации общего назначения. А в авиации в обязательном порядке страхуются пассажирские места на воздушном судне. Поэтому, ступая на борт воздушного шара , Вы уже застрахованы.

Как давно вы летаете с пассажирами?

В Санкт-Петербурге более 5 лет.

Сколько пассажиров может лететь в корзине?

2-4 пассажира, в зависимости от их веса и лётного сезона.

Как выглядит весь процесс, начиная с момента встречи?

Путешествие по небу начинается с момента встречи начинающих воздухоплавателей с экипажем.

Далее мы отвозим наших пассажиров на место старта, этот этап занимает, как правило, не более получаса. После этого Вы можете наблюдать за наполнением аэростата воздухом и подготовкой команды к взлёту, или мы можем привезти Вас непосредственно к моменту старта, если Вы так желаете. Процесс подготовки воздушного шара к взлёту также занимает около получаса. После взлёта Вы можете любоваться достопримечательностями, полёт длится, как правило, от 30 до 60 минут в зависимости от направления и скорости ветра.

С момента взлёта по земле за летящим аэростатом поедет команда сопровождения, которая встретит Вас в месте вашего приземления и после традиционной церемонии посвящения в воздухоплаватели, которая займёт около 30 минут, мы отвезём Вас обратно к месту встречи.

Сколько времени займут у нас все мероприятия?

Весь процесс от момента встречи с командой до возвращения на место встречи может занять до трех часов. При этом пилот перед стартом может переносить полёт на необходимое время, с целью дождаться более комфортных погодных условий для взлёта. Мы рекомендуем Вам выделять для полёта время с запасом, не менее 5 часов, включая дорогу.

Могут ли мои друзья и близкие посмотреть на мой полет?

будут уникальными и единственными в своём роде.

Каковы этапы подготовки к полету на воздушном шаре?

Предполетная подготовка

Для безопасного полета на воздушном шаре обязан проверить метеоусловия и выбрать подходящую отправную точку для взлета. Текущая и прогнозируемая погода должна обеспечивать пилоту необходимую видимость, чтобы иметь возможность видеть и избегать препятствий (туман или низкая облачность), ветер должен быть достаточно слабым, для обеспечения взлета и посадки (менее, чем 8-16 км./ч в зависимости от квалификации и опыта пилота, пассажиров, экипажей и наземных служб).

Отправная точка (взлетная площадка) должна быть достаточно большой, чтобы дать возможность разложить и надуть оболочку воздушного шара с отсутствием в направлении ветра таких препятствий как: линий электропередач, деревьев и зданий. И наконец, отправная точка должна быть расположена таким образом, чтобы прогнозированный поток ветра направлял воздушный шар к подходящему месту посадки. В зоне посадки воздушного шара должны отсутствовать водоемы, крупные городские районы или лес, без наличия достаточного количества топлива перелетать преграды не является безопасным.

Перед запуском, в нагнетают горячий воздух при помощи горелок работающих на пропане.

Для этого, оболочку воздушного шара раскладывают на землю и крепят к корзине и горелке. Вентилятор, часто с бензиновым двигателем, используется для нагнетания холодного уличного воздуха в оболочку. Холодный воздух частичной раздувает шар, до достижения им своей основной формы позволяющей запустить горелку для нагрева воздуха. После того как шар в вертикальном положении, пилот и пассажиры забираются в корзину. Когда пилот готов к запуску, через горелку шара он подает больше тепла и воздушный шар отрывается…

Наземный экипаж укладывает оборудование и следует по направлению полета воздушного шара к месту посадки.

Полет на воздушном шаре.

Требует определенных навыков пилота, чтобы управлять воздушным шаром - подняться или спуститься в потоках воздушных течений. Таким образом, важно, чтобы пилот определил на высотах, помимо высоты аэростата, в каком направлении дует ветер. Чтобы управлять этим, пилот использует различные методы. В том числе использует визуальные метки, такие как флаги на флагштоках, дым из труб, и т.д. Для определения направления ветра над шаром, пилот использует данные о прогнозе погоды до полета, который включает прогноз потока воздуха в верхних слоях. Также данные получают экспериментальным путем запуская гелиевые шары, известных как метеошар , до старта, чтобы получить информацию о том, куда на самом деле дует ветер. Другим способом определения фактического направления ветра является движение других воздушных шаров, размер в диаметре которых составляет больше размера метеошара .

Контроль полета воздушного шара

Направление полета шара зависит от ветра, но высоты полета воздушного шара можно регулировать путем изменения температуры воздуха внутри оболочки. Пилот может запускать один или больше клапанов горелки для повышения температуры внутри оболочки шара, тем самым управляя подъемной силой давая возможность подняться или опуститься или даже остановиться шару. Пилот также может открыть вентиляционные клапаны шара, если оболочка оборудована им, тем самым понижая температуру внутри оболочки, чтобы спуститься или замедлить или даже остановить подъем. Если пилот не будет вмешиваться, воздух внутри оболочки будет медленно охлаждаться.

Замедленная реакция

Один из трюков, присутствующих при , это учиться иметь дело с задержкой реагирования. Чтобы замедлить или остановить спуск требуется экспериментальный опыт открытия клапана горелки. Действие горелки облегчает общий вес системы шара и повышает его плавучесть, но не сразу. С того времени, что горелка работала, замедление спуска или остановка, может пройти 30 и более секунд, в зависимости от темпов снижения шара, в зависимости от охлаждения воздуха в шаре или насколько сильно работала горелка. Эта задержка требует больших знаний со стороны пилота.

Третий класс

Способность менять направление полета на высоте называют третьим классом. В северном полушарии потоки воздуха на высоте двигаются по спирали, если смотреть сверху, из уровней высокого давления и против часовой стрелки к уровню низкого давления. Но при полете близко к земле, шар будет иметь тенденцию двигаться в более прямом направлении. Таким образом, пилот должен найти поворот налево во время спуска к посадке. В южном полушарии направление спирали все с точностью наоборот. В действительности, взаимодействие с неровной местностью данные явления могут уменьшиться или полностью отсутствовать.

Горизонтальный полет

Горелка предназначена для создания достаточного количества разогретого воздуха для быстрого подъема шара. Она является более эффективной только тогда, когда широко открыта.

Но когда воздушный шар не активно подогревается, он охлаждается. Это означает, что оно находится в идеальном равновесии лишь на мгновение. Все остальное время он либо нагрет или воздух в нем охлажден.

Эти два факта дают возможность пилоту использовать горелку с интервалом в несколько секунд для поддержания шара на медленном дрейфе вверх и вниз на уровне желаемой высоты.

Исключение делается при полетах на малых высотах, как и при посадке. Горелка может использоваться очень короткими очередями со значительной высокой частотой, жертвуя тем самым эффективностью их точностью.

Транспорт

Типичная техника - это джипы с прицепом для оборудования.

Хотя, безусловно, можно наслаждаться спортом без погони на автомобиле, передвигаться к месту посадки пешком, на велосипеде, многие воздухоплаватели предпочитают следовать в погоне на автомобиле. Транспортный экипаж при посадке может помочь: с высадкой, ловить канаты при посадке шара в стесненных обстоятельствах; помочь с упаковкой оборудования.

Связь между шаром и транспортным средством осуществляется при помощи двусторонней радиосвязи, мобильных телефонов, или даже крика, когда он находится достаточно близко.

Посадка

Большинство пилотов пытаются выполнять мягкую посадку насколько это возможно. Это становится тяжелой задачей, если скорость ветра на уровне земли будет более чем 8 км/ч или около того. Если шар движется на этой скорости или более, когда он контактирует с землей, корзина (которая обычно не имеет колес и любого другого вида дна) может тянуться по земле или даже перевернуться. Даже присутствующий на земле экипаж не может оказать достаточную помощь. Общий вес (для средней пассажирской системы воздушного шара) может легко превысить вес автомобиля (лучше не стоять на стороне приземления шара, чтобы избежать быть между молотом и наковальней). Пилоты могут улучшить приземление путем посадки, в местах, защищенных от ветра, например, за линией деревьев или в небольшой долине.