Wie kann Heißluftballons Erklären Sie arbeiten, dass Stuff
Auf und davon! Wenn Sie die Idee des Fliegens lieben, aber Sie haben nirgendwo insbesondere zu gehen, ein Heißluftballon könnte genau das Richtige sein. In einem Alter, in Düsentriebwerke Sie rund um die Welt in Stunden und Raketen routinemäßig heran in den Raum sprengen kann, unter einem großen Sack voller Gas schwebenden vielleicht ein bisschen altmodisch, aber dann Heißluftballons scheinen wurden, in denen Flugreisen wirklich begann. Fragen Sie die meisten Menschen, die Pioniere des Menschenflugs waren und sie werden antworten: „Die Gebrüder Wright“, ohne einen Moment des Nachdenkens. Aber diese brillanten Männer aus Ohio waren nur die Erfinder von motorbetriebenen menschlichem Flug; zwei andere Brüder, Joseph Michel und Jacques-Étienne Montgolfier, schlagen sie in die Luft von etwa 120 Jahren, als sie die ersten praktischen Heißluftballons entwickelt. Jemals gefragt, wie diese riesige Gas schwebenden Taschen eigentlich? Lasst uns genauer hinschauen!
Foto: Mit einem paar mächtigen Explosionen aus dem Gasbrenner, diese Heißluftballons gelöscht sicher diese hohe Bäumen.
Wie funktioniert eine Heißluftballon Arbeit (in der Theorie)?
Mit einem Wort: Auftrieb.
Heißluftballons schweben in dem Himmel für so ziemlich den gleichen Grund, dass Boote auf dem Meer schwimmen. Ein Boot schwimmt, weil es durch das Wasser unter ihm unterstützt wird: das Gewicht des Bootes (Ziehen nach unten) genau ausgeglichen durch den Druck des Wassers darunter (nach oben drückt). Ein Boot schwimmt nicht perfekt auf der Wasseroberfläche, sondern sinkt teilweise in das Wasser je nachdem, wie schwer es ist. Je größer das Boot, desto größer ist die Wasserfläche darunter, desto größer ist die Kraft des Wasserdruckes drückt nach oben auf, und das mehr Gewicht sie tragen können.
Hier ist ein andere Art und Weise, es zu betrachten: allgemein gesprochen, ein Objekt schwimmt, wenn es weniger dicht ist als Wasser (mit anderen Worten, leichter als ein gleiches Volumen Wasser) und sinkt, wenn es dichter ist (schwerer als ein gleiches Volumen Wasser). Stellen Sie sich einen Block von Blei der Größe des Armes in eine Badewanne mit Wasser gefüllt gesunken. Ein „Arm voll Blei“ wiegt viel mehr als ein „Arm voll Wasser“, so sinkt auf den Boden der Wanne führt sofort. Aber ein „Arm voll Kunststoff“: Der Kunststoff Arm einer Übungspuppe, zum Beispiel Schwimmer, weil es wiegt weniger als das gleiche Volumen an Wasser.
Foto: Rauch steigt, weil warme Luft steigt-und warme Luft steigt, weil es weniger dicht ist als die kühlere Luft um ihn herum. Foto mit freundlicher Genehmigung von US Department of Energy / National Renewable Energy Laboratory.
Heißluftballons schweben, weil die Luft im Inneren des Ballons eingefangen wird durch einen Brenner erhitzt, so dass es weniger dicht als die Luft draußen. Hier ist eine andere Art und Weise, daran zu denken. Sie haben wahrscheinlich gehört, wie Leute sagen, dass Hitze steigt, durch die sie wirklich bedeuten, dass warme Luft steigt. Wenn Sie Wolken schmutziggrau Gas sehen driften nach oben von Schornsteinen, das ist, weil die Luft kommen aus ihnen heraus ist heißer als die Umgebungs (umgebende) Luft. Wenn Sie eine Tasche um die heiße Luft wickeln konnte den Boden eines Schlot eintritt, und abdichten, würde die ganze Tasche schießen nach oben und kommen aus der Spitze vor Zooms und in die Luft. In der Tat, würden Sie einen winzig kleinen Heißluftballons gemacht haben!
Tiny Ballons sind nicht wirklich viel Einsatz, aber. Wenn Sie ein schweres Gewicht auf dem Meer tragen möchten, müssen Sie ein großes Schiff: eine, die mehr Wasser verdrängen kann, kann mehr Last tragen. In genau der gleichen Art und Weise, benötigen Sie einen großen Heißluftballon ein großes Gewicht-da heben Sie benötigen mehr Auftrieb mit einem größeren Volumen von heißem Gas zu schaffen. Nur ein erwachsener Mann, Gewicht zu heben, dann würden Sie einen Ballon über 4 m (13 ft) im Radius mit der Luft im Inneren auf eine Temperatur von etwa 120 ° C (250 ° F) benötigen. Das erklärt, warum Heißluftballons im Allgemeinen so groß sind.
Wie funktioniert eine Heißluftballon Arbeit (in der Praxis)?
Wenn Sie wissen, dass warme Luft steigt, könnte man sich einen Heißluftballon bauen, ohne etwas mehr über die Wissenschaft, mit anderen Worten zu wissen, nur durch Versuch und Irrtum. Was brauchen Sie einen Heißluftballon in der Praxis zu bauen? Drei Dinge: ein Umschlag, ein Brenner und ein Korb.
Foto: Umschläge: Schauen Sie sich die kleinen Leute in der Mitte dieses Bild und Sie können sehen, wie groß diese Umschläge sind. Man beachte die Zwickel (die gekrümmten, vertikalen Streifen, aus dem die Umschläge vernäht sind zusammen). Foto mit freundlicher Genehmigung von NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).
Die heiße Luft, das die Hülle füllt stammt aus Gasstrahlen angetrieben von Propanflaschen (ähnlich, die Sie auf einem tragbaren Campingkocher verwenden könnten). Obwohl einige Ballons nur einen einzigen Brenner haben, ist es üblich ist, zwei oder mehr zu haben, die beide mehr Auftrieb zu geben und sicherheitshalber (bei Ausfall eines Brenners). Zusätzliche Kraftstoffflaschen sind in der Regel auf der Außenseite des Korbes getragen.
Foto: Brenner: Zwei Propangasbrenner feuern Heißluft in diesen Ballon. Beachten Sie den orange hitzebeständigen skirt den Umschlag am Boden zu schützen, die aus einem Material wie Nomex. Foto von Todd Frontom mit freundlicher Genehmigung von der US-Navy.
Foto: Die Hauptteile eines Heißluftballons. Foto mit freundlicher Genehmigung von NASA Glenn Research Center (NASA-GRC) mit Anmerkungen durch das Zeug zu erklären.
Es ist traditionell für Heißluftballons ihre Passagiere und Fracht in einem Weidenkorb direkt unter den Brennern und den Umschlag aufgehängt zu tragen. Wicker ist leicht, langlebig und weich, so dass es hilft zu schnell einige der Auswirkungen, wenn der Ballon landet zu absorbieren. Der Korb wird durch acht starke Seile oder Ketten zu den Brennern verbunden ist. Seile von der Brenneranordnung mit dem Umschlag oben durch eine sehr starke, lasttragenden Bänder verbinden, die vertikal auf die Naht zwischen dem Hals und der Krone der Hülle verlaufen.
Wie fliegen Sie einen Heißluftballon?
Sie starten einen Heißluftballon durch den Umschlag auspackt und sie über den Boden zu legen. Sie binden Sie es zu Ihrem Brenner und Korb und mit einem großen Ventilator mit kalter Luft aufzublasen. Wenn das erledigt ist, entfernen Sie den Lüfter und den Brenner verwenden, um die Luft zu erwärmen, bis es heiß genug ist, Sie zu heben vom Boden ab. Sobald Sie die Luft ist, dann alles, was Sie wirklich können steuern, ob der Ballon steigt oder fällt: Sie durch Einschalten des Brenner die Luft in der Hülle zu erwärmen gehen können; Sie können durch das Öffnen der Fallschirm freien Lauf lassen heiße Luft entweichen kann und kühle Luft eilen in nehmen ihren Platz nach unten gehen. So nach oben und unten ist einfach, aber was ist Lenkung? Sobald Sie Ballon beherrschen, werden Sie feststellen, Sie können seitwärts bewegen (sehr grob), indem sie den Ballon steigen oder fallen, so fängt es Luftströmungen (leichte Winde oder Brisen) in Richtung weht, in dem Sie reisen möchten. Aber es ist alles sehr wenig Hit-and-miss-und eine der Freuden des Heißluftballons ist, dass man nie so recht, wo Sie hin gehen!
Erregender Höhe Ballon
Fegen anmutig über die Landschaft ist eine Sache, aber was über den Ozean gleiten oder schweben über Berge? Je extremer Ihre Reise, desto extremer der Ballon Sie in einem Stück ankommen mögen! Moderne High-Höhe Ballons, wie die Breitling Orbiter. aussehen wie etwas aus der Weltraumforschung; in den frühen Tagen der Luftfahrt, kein Zugang zu High-Tech-Materialien und Technologie, hatten brave Pioniere schieren Einfallsreichtum nutzen, um mich stattdessen zu schützen. Zurück im Jahr 1925, Luftfahrtpionier Ralph Hazlett Upson entwickelt, um diesen verbesserten Ballon, mit einigen interessanten Features für lange, Rekordfahrten in großen Höhen.
- 1. und 2. Obere und untere Hälfte von annähernd kugelförmigen Ballon. Die Hülle ist mit einer weißen Gummiunterlage aus leichtem, gebleichtem weißem Tuch Sonnenlicht reflektieren zu helfen und zum Schutz vor Sonnenstrahlung, so zu helfen, die Menge an Ballast (Ausgleichsgewicht) in dem Korb erforderlich zu verringern.
- 3. Konus an der Spitze aus dem starken, doppellagigen Stoffe enthält Seile in den Korb, dass der Pilot jede Ansammlung von Schnee entladen kann.
- 4. Aussetzung Bänder hergestellt aus verstärkter, gummierter Seide.
- 5. Äquatorialfelgen hilft die vertikale Bewegung des Ballons (entweder plötzlich ansteigende oder abfallende) zu dämpfen, um eine glattere Flug geben. Es wird entwickelt, die untere Hälfte des Ballons Schnee oder regen und um Schutz zu vergießen.
- 6. Catenary Band eine Art verstärkter „Taille“, von dem der Lastring hängt.
- 7. Fuss Seilen.
- 8. Lastring, aus dem der Korb hängt.
- 9. Basket.
- 10. Zwickel-aus leichten einlagigen Geweben, aber mit ihrer Kettrichtung auf der Vorspannung (diagonal) angeordnet ist, und alternierend für zusätzliche Festigkeit.
- 22. Ventilleitung.
- 23. Ventil
- 27. Rip tafel ein Teil der Hülle, die sich schnell aufgerissen werden kann, um den Ballon schnell bei der Landung zu entlüften.
- 28. Schneelinie gezogen werden kann Schnee frei von dem Kegel Ruck.
- 30. Aufblasbare Floß.
Wer erfand Heißluftballons?
Hier sind einige der wichtigsten Momente in Ballon Geschichte: