BALÃO DE AR QUENTE: HISTÓRIA, CARACTERÍSTICAS, PEÇAS, COMO FUNCIONA - FISICA - 2025

Um balão de ar quente é uma aeronave que permite que cargas e pessoas sejam levantadas pelo ar e que funciona pelo princípio da flutuabilidade. Não requer asas, lâminas ou motor para subir. Basta que em uma bolsa, balão ou balão esteja encerrado um gás mais leve que o ar circundante.

Esse gás geralmente é o ar quente, pois, sendo mais leve do que o ar frio circundante, ele pode subir ou flutuar. Preso ao balão está uma cesta ou cabine onde a carga e / ou passageiros são colocados.

Balão de ar quente. Fonte: pixabay

Geralmente, os balões de ar quente não possuem nenhum tipo de propelente, então a direção do vôo é determinada pelo vento, embora a maioria dos balões de ar quente possua um sistema que permite controlar a altura.

História do balão de ar quente

O crédito pela invenção do balão de ar quente pertence aos irmãos Montglofier, Joseph-Michel e Jacques-Étienne, que o exibiram publicamente em 4 de junho de 1783 na França, embora seus primeiros modelos tivessem sido feitos um ano antes.

Joseph e Etienne sonhavam em voar há muito tempo, mas não haviam encontrado um jeito.

A inspiração veio quando Joseph segurou a camisa pelo pescoço no ar quente que subia pela lareira e percebeu que esse ar poderia levantá-la. Eles entenderam que o ar quente é mais leve que o ar frio e é por isso que ele flutua.

Portanto, a tarefa a ser executada era encerrar o ar em uma bolsa grande o suficiente para levantar uma carga. Obviamente, quanto maior a carga, maior o volume da bolsa que conteria o ar quente.

Em setembro de 1782 construíram um balão com capacidade de um metro cúbico que encheram de ar quente que conseguiu subir até trinta metros de altura. No mês de dezembro, eles construíram um de maior capacidade, três metros cúbicos, com o qual continuaram seus experimentos.

Em abril de 1783, eles conseguiram elevar um balão de 10 metros de diâmetro a uma altura de 365 metros, com um volume de 850 metros cúbicos. Em junho do mesmo ano, eles fizeram uma demonstração pública da invenção.

A manifestação diante do rei Luís XVI

A grande manifestação ocorreu em setembro de 1783 em Versalhes, sob o olhar do rei Luís XVI, da rainha Maria Antonieta, de toda a corte francesa e de uma audiência de 130.000 pessoas, que ficaram perplexas com a manifestação.

A bordo da cesta de balões em Versalhes em setembro de 1783 estavam um galo, uma ovelha e um pato. Um mês depois, ocorreu o primeiro vôo humano em um balão de ar quente.

O primeiro homem a voar alto com um balão de ar quente foi Jean-François Pilâtre de Rozier (outubro de 1783). Infelizmente, dois anos depois, Jean-François e um companheiro morreram em um acidente de balão.

Outro marco histórico ocorre em 1792, quando o balão de ar quente é usado pela primeira vez para fins militares. A demonstração do Colégio Real de Artilharia de Segóvia foi feita na presença do Rei Carlos IV de Espanha.

Em outubro de 1797, André Jacques Garnerin deu o primeiro salto de paraquedas de um balão de ar quente voando pelos céus parisienses.

Caracteristicas

As principais características de um balão de ar quente são:

- Não se pode dizer que é um artefato voador, mas sim um artefato flutuante.

- Condições adequadas de fluxo de ar são necessárias para garantir flutuabilidade e segurança.

- Possui envoltório de tecido leve e resistente ou balão que se enche de ar quente.

- O ar que preenche o envelope é aquecido por queimadores a gás.

- A carga e a tripulação vão em uma cesta que pende do balão e é feita de materiais leves.

Partes do balão de ar quente

As três partes principais de um balão de ar quente são:

- O envelope.

- Os queimadores.

-O cesto ou cesto.

O envelope ou vela tem formato volumoso ou de balão, é feito de tiras de tecido leve e impermeável que são costuradas para dar a forma esférica.

Atualmente os tecidos e fios usados ​​para fazer o envoltório são feitos de náilon ou fibra de poliéster, mas deve-se destacar que essas fibras não existiam quando surgiram os primeiros balões de ar quente. A fibra de nylon foi inventada em 1938 e o poliéster em 1946. A embalagem dos primeiros balões era feita de seda ou papel.

A função da vela ou envelope é armazenar o ar quente e garantir a flutuabilidade do balão de ar quente. Embora o tecido seja resistente, é necessário colocar fitas de reforço longitudinais e transversais ao fazer a vela.

A parte superior da asa possui uma válvula de aba ou rasgo, conhecida como pára-quedas, que é acionada por uma corda que, quando puxada pelo piloto, permite que o ar quente escape para que a subida ou a altura possam ser controladas.

Queimadores e combustível

Na parte externa superior da vela existem cordas que são presas às pontas dos cintos de carga e ajudam na inflação e deflação da vela.

Os queimadores são orientados de forma que o fogo aponte para a entrada ou boca da caixa.

O combustível usado para aquecer o ar e encher o envelope é o propano. Os tanques de propano que servem para encher o balão de ar no início permanecem no solo. A bordo podem existir outros menores que poderíamos chamar de tanques de manutenção.

A cesta ou cesta do balão de ar quente ainda é feita de vime. Outros materiais leves e resistentes já foram experimentados, mas o vime ainda tem quatro características principais: é barato, leve, resistente e absorve os impactos do pouso.

O fundo do cesto é em contraplacado e possui cabos de aço que o envolvem vertical e longitudinalmente para serem enganchados nas fitas de reforço da vela e nos suportes do queimador.

Equipamento moderno

Além deste equipamento básico, atualmente os membros da tripulação do balão possuem alguns instrumentos de voo, tais como:

- Altímetro.

- Termômetro.

- Bússola.

- Extintores de incêndio.

- GPS.

- Equipamentos de rádio.

Funcionamento

Antes de operar um balão, todos os preparativos devem ser levados em consideração, incluindo e não menos importante a escolha do lugar certo para voar.

Nessa escolha, deve-se levar em consideração que o local não possui torres ou cabos de alta tensão, a direção e velocidade do vento e para qual região o balão será direcionado.

Para encher o balão ou vela, ele é colocado no chão e preenchido com ar quente por meio de um ventilador. O processo de inflação detalhado é o seguinte:

- A vela é esticada desdobrando-a na horizontal, utilizando os cintos de carga em ambos os lados. Esta operação requer no mínimo duas pessoas.

Inflar balão de ar quente. Fonte: pixabay

- É muito importante verificar se os fechos ou velcro do paraquedas ou válvula coroa estão vedados para que o ar quente não escape durante o enchimento do balão.

- A vela é enchida com a ajuda de leques que, se forem suficientemente potentes, enchem o balão. Em seguida, os queimadores são acesos para introduzir mais ar quente para completar o enchimento da vela.

- Com a vela bem aberta e apoiada por pelo menos duas pessoas, os queimadores são direcionados para o interior do balão e acendidos por curtos intervalos até que o balão suba e estique os cabos e cordas que o prendem ao cesto. A cesta deve ser ancorada ao solo para evitar o levantamento indesejado.

- Uma vez preenchida com ar quente, a vela sobe, indicando que o balão está pronto para ser usado. O balão deve ser preso ao solo para evitar que suba descontroladamente.

Como manobrar o balão?

Ao afrouxar as amarras, o balão sobe. Sua direção é determinada pelas correntes de ar. Mas em alturas diferentes, essas correntes podem ter direções diferentes, portanto, controlando a altura também é possível escolher a direção do vôo.

Quando você quer subir ou quer manter a altura, os queimadores são ativados, mas para descer eles são desativados de forma que o ar dentro do balão esfria e fica mais pesado, então começa a descer.

Se for observado que a descida é muito rápida, os queimadores devem ser acionados novamente para diminuir a velocidade de descida.

É muito importante que uma vez que o cesto toque o solo, os passageiros permaneçam no cesto até que esteja completamente amarrado ao solo. Caso contrário, o balão pode começar a subir novamente e causar um acidente indesejado.

Tipos de balões de ar quente

Os balões de ar quente podem ser classificados em vários tipos dependendo de suas características, como por exemplo, se possuem algum tipo de sistema de direção.

- Balões de ar quente não dirigíveis

Eles não têm um sistema de propulsão, então seu deslocamento em distância e direção é determinado pelas correntes de ar atmosféricas.

Estes possuem um grande saco ou vela que retém o ar que aquece um queimador localizado na entrada inferior ou boca da vela, que direciona o ar quente para o seu interior.

Nesse tipo de balão, a tripulação e os passageiros vão em uma cesta que é presa à vela por cabos e correias.

As manobras limitam-se a controlar a subida e a descida. No entanto, em alturas diferentes, as correntes de ar podem apontar em direções diferentes, o que dá a esses tipos de balões de ar quente uma certa margem de direcionalidade.

-Airostática dirigíveis dirigíveis

Às vezes, eles são conhecidos pelo nome de dirigíveis ou zepelim alemão. A principal característica é que possuem um motor propulsor que lhes permite decidir e manter a direção do vôo mesmo contra o vento.

Em geral, o balão ou vela é fechado e cheio de um gás mais leve que o ar, como o hidrogênio ou o hélio. O hidrogênio é altamente inflamável, enquanto o hélio, por ser um gás nobre, não corre o risco de pegar fogo ou explodir. Em aeronaves, a altura do balão é relativamente constante.

- Balões de ar quente mistos

São aqueles que possuem uma porção de gás leve, como o hélio, encerrada em balões que aliviam o peso total, mas também possuem a vela que é preenchida com o ar quente dos queimadores. Eles podem ou não ter um sistema de propulsão.

- Balões tripulados e não tripulados

Outra classificação possível dos balões é se eles têm tripulantes ou não.

Balões de ar quente não tripulados

Eles geralmente são usados ​​para fins publicitários em feiras e outros eventos. Eles ficam amarrados a uma altura constante. Esses tipos de balões usam gás em vez de ar quente.

Entre os balões não tripulados estão os balões meteorológicos, que sobem constantemente e enviam dados ao solo por sinais de rádio. Esses dados são altura, temperatura, velocidade e direção do vento, pressão atmosférica e outros dados de interesse.

Balões de ar quente tripulados

Eles exigem um membro da tripulação e geralmente são ar quente. Este tipo de balão é utilizado por fãs de voo, mas também pode ter fins comerciais e turísticos. Existem também competições em que são estabelecidos os pontos de partida e chegada e avaliada a capacidade da tripulação em atingir os objetivos propostos.

Como fazer um balão de ar quente caseiro

Aqui estão as etapas básicas para construir um balão de ar quente caseiro que realmente voe.

Esse tipo de balão também é comercializado com o nome de balões de desejo, porque um desejo geralmente é feito quando ele sobe.

materiais

- Um saco grande dos usados ​​para lixo, procurando ser de plástico fino, não os ultrafuros que são de plástico mais grosso.

- Um par de fios finos, mas rígidos. O fio usado na construção pode ser usado. Os fios dos cabides são muito grossos e pesados ​​(não adequados para o experimento)

- Fio de cobre fino ou usado para arranjos de flores.

- Uma bola de algodão ou papel higiênico ou higiênico.

- Álcool para queimar.

- Um isqueiro de álcool.

- Quatro pedaços de fita adesiva.

Processo

- Abra a bolsa, para que possam ser feitas medições da boca aberta da bolsa.

- Assim que tivermos as medidas, cortamos dois fios que vão se unir para formar uma cruz, cujo objetivo é manter a extremidade inferior da bolsa aberta. As pontas desses fios devem ser dobradas em um comprimento de L de aproximadamente 1 cm.

- Para juntar a cruz usamos o fino fio de cobre. Também na intersecção dos dois fios fixamos a bola de algodão ou papel higiênico que impregnamos com álcool em brasa.

- Fixamos a cruz na extremidade aberta da bolsa para que fique bem aberta.

- Em seguida, seguramos a bolsa na parte superior para que tome a forma de um balão.

- Para aquecer o ar dentro da bolsa, inicialmente é colocado um queimador de álcool no chão, que fará com que o ar quente entre na bolsa e desloque o ar frio.

- Quando se observa que a bolsa está bem inflada, liga-se a bola de algodão ou papel na base em forma de cruz e o balão é solto assim que percebemos que ele quer subir.

Referências

1. Briceño, G. Balão de ar quente. Recuperado de: euston96.com
2. Como fazer um balão de ar quente caseiro. Recuperado de: Espaciociencia.com.
3. Descrição de um balão. Recuperado de: ballooning.es
4. O voo de balão de ar quente. Recuperado de: pasionporvolar.com
5. Wikipedia. Balão de ar quente. Recuperado de: wikipedia.com/es