Wznieść się w powietrze

Balony były przede wszystkim częścią realizacji ludzkiego marzenia o lataniu, ale z czasem spełnił bardziej użyteczne zadania.

Od początków XIX wieku służył jako poczta balonowa. Podczas wojny francusko - niemieckie w 1870 roku, to właśnie balonem udało się wywieźć pocztę z oblężonego Paryża. Znalazły także zastosowanie techniczne - małe balony, posiadające urządzenia pomiarowe, służą do badań meteorologicznych. Ostatnio stały się nawet formą reklamy.

Przyjemność z latania

Dzisiaj balony spełniają swoją funkcję rekreacyjną, dostarczając ich użytkownikom niesamowitych przeżyć. Ich siła jest jednak tak niesamowita, że nawet stojąc twardo na ziemi, mamy wrażenie jakbyśmy unosili się wraz z nimi. Fascynują kolorem, kształtem, ekspresją.

Konstruktorzy prześcigają się w pomysłach i nie chodzi tu o techniczne rozwiązania, ale o nadanie im odpowiedniego kształtu. Stąd nie zdziwmy się, gdy będąc na spacerze zobaczymy unoszące się nad ziemią ogromne butelki, kufle, telefony, samochody, opony, smoki czy inne stwory.

Jak to się zaczęło?

Wszystko zaczęło się we Francji. Dwaj francuscy papiernicy, bracia Joseph i Jacques Montgolfier, stworzyli balon z najprostszego materiału jaki przyszedł im do głowy, czyli z papieru. 5 czerwca 1783 roku nad krajobrazami Annoney wzniósł się, ogrzewany gorącym powietrzem, bezzałogowy, papierowy Ad Astra. Ale już 27 sierpnia tego samego roku, inny Francuz - Jacques Charles, spełniał swoje podniebne marzenia unosząc balon wypełniony wodorem. Bracia Mongolfier nie dawali jednak za wygraną i 19 września pokusili się o lot z załogą, chociaż jej skład był trochę nietypowy - owca, kogut i kaczka.

Pierwszym człowiekiem jaki wzniósł się balonem, chociaż jeszcze na uwięzi, był Joan Pilatre de Rosier, który 15 października mógł oglądać Francję z wysokości 26 metrów. Bracia Mongolfier odnosili dalsze sukcesy, a pierwszy wolny lot odbył się 21 listopada, a jego załogę stanowili Joan Pilatre de Rosier i Francois Laurent d'Arlandes.

Wspomniany Jacques Charlesw wzniósł się swoim balonem wodorowym w grudniu i mimo, że tak późno, to właśnie jego dzieło stało się wzorem dla konstruktorów balonów gazowych tworzących przez następne dwa wieki.

Polacy nie czekali długo i już w następnym roku 12 lutego 1784 roku wzniósł się 180 metrów nad Warszawę, mający 1 metr średnicy, balon wypełniony wodorem. W tym samym czasie Kraków prowadził podobne próby z balonem papierowym. Przełomowa zaś była data 10 maja 1789 roku, kiedy to z ogrodu Foskal w Warszawie, na oczach samego króla Stanisława Augusta Poniatowskiego, J.P. Blanchard osiągnął wysokość 2 tysięcy metrów i po 45 minutach zakończył swą podróż w Białołęce.

Balon - aerostat bez napędu

Balon jest aerostatem bez napędu i przemieszcza się z prędkością i kierunkiem wiatru. Elementem decydującym o jego unoszeniu jest odpowiednio duża komora wypełniona gazem lżejszym od powietrza (wodór, hel itp.). Jego unoszenie odbywa się na podstawie prawa Archimedesa, co w skrócie oznacza, że poprzez pokonywanie wyporu aerostatycznego uzyskuje siłę nośną (różnica między gęstością powietrza i gęstością użytego gazu). Powłoka napełniona gazem może unosić gondolę z ładunkiem lub osobami.

Sterowanie odbywa się na zasadzie zależności temperatur. Im wyższa temperatura powietrza atmosferycznego tym mniejsza jest siła nośna, zaś wzrasta wraz z jej spadkiem. Samo sterowanie na wysokość odbywa się poprzez regulację temperatury wewnątrz powłoki. Zasada jest prosta, chcąc się wznieść zwiększamy temperaturę, zaś aby obniżyć lot - schładzamy. Trochę inaczej odbywa się to w balonach gazowych. Tam, chcąc się wznieść wyżej - pozbywamy się balastu, a zniżając lot wypuszczamy nieco gazu pociągając za specjalna linkę. Sterowanie jest możliwe przez zmianę wysokości ze względu na to, że wiatr na różnych wysokościach z reguły wieje w inną stronę.

Nieodzownym elementem jest wiklinowy kosz połączony z powłoką linkami, za pomocą karabinków (takich jakie używa się w alpinizmie) lub zwykłymi drewnianymi kołkami.

Kosz jest miejscem przeznaczonym dla załogi, jak również mieści podstawowy sprzęt, tj. butle z gazem, przyrządy nawigacyjne: wysokościomierz, wariometr (mierzy szybkość wznoszenia i opadania), termometr (do mierzenia temperatury w powłoce), ciśnieniomierz (mierzy ilość paliwa w butlach), a także GPS, czyli system nawigacji satelitarnej.

Rodzaje balonów

Wśród balonów wyróżnia się wolne - gazowe, na ogrzane powietrze, rozier - oraz na uwięzi - podsłuchowe, zaporowe, obserwacyjne.

Balony na ogrzane powietrze

Kształt i konstrukcja nie zmieniły się bardzo od momentu powstania, różnice zaś widoczne są w zastosowanych materiałach. Powłokę stanowi tkanina polisterowa, czasami powlekana dodatkowo poliuretanem, która jest wytrzymała na uszkodzenia mechaniczne, niepalna i odporna na różnorakie temperatury. Część powłoki przy wlocie płomienia wykonana jest z nomexu (tkaniny stosowanej przez NASA do kombinezonów kosmonautów). Wysokość powłoki sięga 30 metrów, a jej pojemność ok. 2500 metrów sześciennych.

Palniki zasilane są ciekłym propanem (moc 2500 kW), butle gazowe zazwyczaj stalowe, aluminiowe lub tytanowe o pojemności 40-80 litrów. Najbardziej prosty i tradycyjny pozostał kosz, którego konstrukcję stanowi szkielet, płozy i wiklinowa obudowa, umożliwiająca elastyczne lądowanie.

Balony gazowe

Powłokę stanowi gumowa tkanina bawełniana. U góry znajduje się tzw. klapa nawigacyjna, przez którą wypuszcza się gaz. Na powłoce jest również tzw. rozrywacz, do którego przymocowana jest czerwona linka. Pociągnięcie za nią powoduje otwarcie się rozrywacza i wypuszczenie gazu. Ma to oczywiście zastosowanie przy lądowaniu, a po użyciu trzeba rozrywacz zaszyć ręcznie i skleić. Na burcie po stronie rozrywacza jest umieszczona linka - tzw. wleczka, która obraca balon przed lądowaniem rozrywaczem w stronę przeciwną do kierunku lotu. W dolnej części powłoki jest rękaw, przez który napełnia się balon lub wypuszcza z niego gaz. Powłoka przymocowana jest siecią linii do obręczy nośnej, a ta z kolei do kosza. Do burt dowieszone są balasty z piaskiem lub wodą, służące do wznoszenia się.

Balony typu "rozier"

Nazwa pochodzi od Joan Pilatre de Rosiera, który jako pierwszy przeleciał nad kanałem La Manche, w balonie wypełnionym wodorem dodatkowo podgrzewanym. W dzisiejszych konstrukcjach stosuje się hel. Balony tego typu są niezmiernie rzadko używane, głównie do przelotów na bardzo długich trasach jak np. loty przez Atlantyk.

Co zrobić, żeby latać?

Aby móc w ogóle latać, należy najpierw uzyskać licencję pilota balonu wolnego. Minimalny wymagany wiek to 17 lat i wykształcenie przynajmniej zawodowe. Jak to bywa w sportach lotniczych, trzeba odznaczać się bardzo dobrym stanem zdrowia, co oczywiście musi być potwierdzone przez odpowiednie badania lekarskie. Szkolenia prowadzone są przez wszystkie oddziały Aeroklubu Polskiego, posiadające sekcję balonową.