Полеты на воздушном шаре — это развлекательный и соревновательный приключенческий вид спорта, связанный с полетами на воздушных шарах . Привлекательными сторонами воздухоплавания являются исключительная тишина (за исключением случаев, когда горят пропановые горелки), отсутствие ощущения движения и вид с высоты птичьего полета. Поскольку воздушный шар движется по направлению ветра, пассажиры абсолютно не чувствуют ветра, за исключением коротких периодов во время полета, когда воздушный шар поднимается или опускается в потоки воздуха разного направления и скорости. По данным Национального совета по безопасности на транспорте (NTSB), полеты на воздушном шаре признаны Международной авиационной федерацией (FAI) самым безопасным воздушным видом спорта в авиации, а смертельные случаи в результате аварий на воздушных шарах редки .
Первый четко зарегистрированный случай использования воздушного шара, перевозящего пассажиров, использовал горячий воздух для создания плавучести и был построен братьями Жозефом-Мишелем и Жаком-Этьеном Монгольфье в Анноне, Франция. После экспериментов с беспилотными воздушными шарами и полетов с животными 19 октября 1783 года состоялся первый полет на привязном воздушном шаре с людьми на борту с ученым Жаном-Франсуа Пилатром де Розье , руководителем производства, Жаном-Батистом Ревейоном и Жиру де Виллеттом, в Фоли Титон в Париже. Первый бесплатный полет с пассажирами-людьми состоялся 21 ноября 1783 года. [1] Король Людовик XVI первоначально постановил, что осужденные преступники будут первыми пилотами, но де Розье вместе с маркизом Франсуа д'Арландом успешно подали прошение об этой чести. [2] [3] [4]
Современные полеты на воздушном шаре зародились в 1960 году, когда Эд Йост запустил воздушный шар с новой нейлоновой оболочкой и системой пропановых горелок собственного изобретения. [5] Первый воздушный шар Йоста был без корзины, на нем не было ничего, кроме сиденья, на котором он мог бы кататься, но через несколько лет он и другие энтузиасты воздушных шаров разработали воздушные шары, очень похожие на те, которые используются сегодня.
Сегодня воздушные шары используются в основном для отдыха. Согласно данным Общего авиационного обследования ФАУ, в 2012 году в Соединенных Штатах насчитывалось около 2300 воздушных шаров, которыми владели и управляли частные лица, а также около 495 операторов коммерческих экскурсионных поездок. [6] Полеты на воздушном шаре доступны во многих местах по всему миру и особенно популярны в туристических районах. [7] На фестивалях воздушных шаров одновременно будет летать множество воздушных шаров, а также доступны другие развлечения.
Воздушные шары способны летать на чрезвычайно большие высоты. 26 ноября 2005 года Виджайпат Сингхания установил мировой рекорд высоты полета на воздушном шаре, достигнув высоты 21 290 метров (69 850 футов). Он вылетел из центра Мумбаи , Индия, и приземлился в 240 км (150 миль) к югу в Панчале. Предыдущий рекорд в 19 811 метров (64 997 футов) был установлен Пером Линдстрандом 6 июня 1988 года в Плано, штат Техас . Однако, как и во всех негерметичных самолетах, кислород необходим всему экипажу и пассажирам на любом полете на воздушном шаре, который достигает высоты 3810 метров (12 500 футов) и превышает ее. [ нужна цитата ]
15 января 1991 года воздушный шар под названием Pacific Flyer , на борту которого находились Пер Линдстранд (родившийся в Швеции, но проживающий в Великобритании) и Ричард Брэнсон из Великобритании, пролетел из Японии в Северную Канаду, преодолев расстояние 7671,91 км. Объём аэростата объёмом 74 000 м 3 (2 600 000 куб. футов) был самым большим из когда-либо построенных для тепловых аэропланов. Созданный для полетов в трансокеанских реактивных потоках, Pacific Flyer зафиксировал самую высокую путевую скорость для пилотируемого воздушного шара - 245 миль в час (394 км/ч). [ нужна цитата ]
Рекорд дальности был побит 21 марта 1999 года, когда Breitling Orbiter 3 с Бертраном Пиккаром и Брайаном Джонсом приземлился в Египте, совершив кругосветное плавание и установив рекорды по продолжительности (19 дней, 21 час и 55 минут) и расстоянию (46 759 м). км). [ нужна цитата ]
Большинство запусков воздушных шаров производится в прохладные часы дня, на рассвете или за два-три часа до захода солнца. В это время суток ветер обычно слабый, что облегчает запуск и посадку воздушного шара. Полет в это время также позволяет избежать термических потоков — вертикальных потоков воздуха, вызванных нагревом земли, которые затрудняют управление воздушным шаром. В крайнем случае, нисходящие потоки, связанные с сильными термальными потоками, могут превысить способность воздушного шара подняться и, таким образом, могут заставить воздушный шар упасть на землю.
Прежде чем начать безопасный полет на воздушном шаре, пилот должен проверить погоду и выбрать подходящую точку взлета. Текущая и прогнозируемая погода должна иметь достаточную видимость, чтобы пилот мог видеть и избегать препятствий (небольшой туман или низкие облака или их отсутствие), а также достаточно слабый ветер, чтобы обеспечить взлет и посадку (менее 5 или 10 миль в час в зависимости от навыков и опыта пилота). , пассажиры и наземный персонал).
Точка взлета должна быть достаточно большой, чтобы можно было разложить и надуть оболочку, и быть свободной от препятствий, таких как линии электропередач и столбы , деревья и здания, чтобы обеспечить возможность взлета в прогнозируемых ветровых условиях. Наконец, точка взлета должна быть расположена так, чтобы прогнозируемые ветры перемещали воздушный шар в направлении подходящих площадок для посадки. Взлет из места, находящегося прямо против опасности, например большого водоема, крупного мегаполиса или большого сплошного леса, без достаточного количества топлива для преодоления опасности небезопасен.
Следующим шагом в полете на воздушном шаре является распаковка воздушного шара из сумки для переноски, размещение его на земле и подключение к корзине и горелке. Вентилятор, часто работающий на бензине, используется для нагнетания холодного (наружного) воздуха в оболочку. Холодный воздух частично надувает шар, чтобы принять его базовую форму, прежде чем пламя горелки направляется в ротовую полость, нагревая воздух внутри. Член экипажа, находящийся напротив устья, держит веревку (коронку), привязанную к вершине (макушке) конверта. Некоторые воздушные шары, AX7 и больше, могут иметь две (или более) линии короны. [8] Роль «человека-короны» двоякая: первая — предотвратить чрезмерное раскачивание конверта, а вторая — предотвратить подъем конверта до того, как он станет достаточно плавучим. Как только воздушный шар окажется в вертикальном положении, пилот и пассажиры заберутся в корзину. Когда пилот готов к запуску, в оболочку направляется больше тепла, и воздушный шар взлетает.
Затем экипаж упаковывает оборудование для надувания и следует за воздушным шаром с помощью спасательной машины (также называемой машиной преследования).
Во время полета единственная возможность пилота управлять воздушным шаром - это способность набирать высоту или спускаться при разнонаправленном ветре. Таким образом, пилоту важно определить, в каком направлении дует ветер на высотах, отличных от высоты воздушного шара. Для этого пилот использует разнообразные приемы. Например, чтобы определить направление ветра под воздушным шаром, пилот может просто сплюнуть или выпустить каплю крема для бритья и наблюдать за тем, как индикатор падает, чтобы определить, где возможны повороты (и их скорость). Пилоты также ищут другие визуальные подсказки, такие как флаги на флагштоках, дым, идущий из труб и т. д. Чтобы определить направления ветра над воздушным шаром, пилот перед полетом получит прогноз погоды, который включает прогнозы ветра на верхних уровнях. Перед запуском пилот также отправит в воздух гелиевый пилотный шар, известный как « мет-баллон» в Великобритании и «пибал» в США, чтобы получить информацию о том, что на самом деле делает ветер. Другой способ определить фактическое направление ветра — наблюдать за другими воздушными шарами, которые являются эквивалентом большого метеорологического шара .
Направление полета зависит от ветра, но высотой воздушного шара можно управлять, изменяя температуру воздуха внутри оболочки. Пилот может открыть один или несколько нагнетательных клапанов горелки, чтобы повысить температуру внутри оболочки, тем самым увеличивая подъемную силу и, таким образом, поднимаясь, замедляя или останавливая снижение. Пилот также может открыть вентиляционное отверстие, если оболочка так оборудована, чтобы выпустить горячий воздух, снизив температуру внутри оболочки и тем самым уменьшив подъемную силу и, таким образом, снизиться, замедлить или остановить подъем. Если пилот не вмешается, воздух внутри оболочки будет медленно охлаждаться за счет просачивания или контакта с более холодным наружным воздухом и медленно обеспечивать меньшую подъемную силу.
Один из трюков, связанных с полетом на воздушном шаре, — научиться справляться с запоздалой реакцией. Чтобы замедлить или остановить снижение, пилоту необходимо открыть поддувной клапан горелки. При этом горячие выхлопы сгорания направляются через рот в оболочку, где они расширяются и вытесняют немного более прохладного воздуха изо рта. Это облегчает общий вес системы и увеличивает ее плавучесть, но не сразу. С момента зажигания горелки до момента, когда воздушный шар замедлит или остановит свое снижение, может пройти 30 секунд или более, в зависимости от скорости его спуска, того, насколько он стал холодным и насколько мощной является горелка. Эта задержка требует от пилота большого ожидания.
Способность менять направление с высотой называется рулевым управлением. В идеальном случае в северном полушарии направление ветра с увеличением высоты поворачивается вправо. Это происходит из-за эффекта Кориолиса . Ветры по спирали по часовой стрелке, если смотреть сверху, выходят из системы высокого давления и против часовой стрелки в систему низкого давления. Однако воздух, движущийся близко к земле, будет иметь тенденцию двигаться более прямолинейно от высокого давления к низкому из-за сопротивления земле. Таким образом, пилот может надеяться найти поворот влево при снижении на посадку. В южном полушарии направление спиралей меняется на противоположное. В действительности взаимодействие с неровной местностью может уменьшить или устранить это явление.
Горелка спроектирована таким образом, чтобы создавать достаточно тепла для быстрого разогрева воздушного шара. Наиболее эффективен только тогда, когда он полностью открыт. Не существует хорошего способа поддерживать точную температуру, необходимую для поддержания равновесия.
Добавьте к этому тот факт, что когда воздушный шар не нагревается активно, он остывает. Это означает, что он находится в идеальном равновесии лишь мгновение. В остальное время либо слишком тепло, либо слишком прохладно, поэтому либо подъем, либо спуск.
Эти два факта вместе означают, что в большинстве условий горизонтальный полет невозможен. Цель пилота — зажечь горелку через определенные промежутки времени и на нужную продолжительность (несколько секунд), чтобы воздушный шар медленно дрейфовал вверх и вниз на желаемой высоте.
Исключение делается при полете близко к земле, например при заходе на посадку. Тогда горелка может зажигаться очень короткими импульсами с гораздо более высокой частотой, жертвуя эффективностью ради точности.
Хотя, безусловно, можно насладиться полетами на воздушном шаре без машины-преследователя, возвращаясь с места приземления пешком, на велосипеде или автостопом, многие воздухоплаватели предпочитают, чтобы их наземная команда сопровождала их на каком-то автомобиле-преследователе. Экипаж на месте приземления может помочь при самой посадке, ухватившись за трос и направив воздушный шар в ограниченное пространство; с извлечением баллонной системы из удаленного места, например, глубоко на фермерском поле; и с упаковкой всего снаряжения.
Иногда автомобиль погони может быть оборудован прицепом , который может обеспечить больше места за счет усложнения маневрирования. Пикап или фургон сами по себе могут быть более маневренными , но за счет этого придется втиснуть все оборудование, экипаж, пилота и пассажиров в один автомобиль. Многие погони оснащены грузовой дверью , облегчающей погрузку тяжелого оборудования в грузовое отделение (сам конверт может весить 250 фунтов и более).
Связь между воздушным шаром и машиной преследования может осуществляться посредством двусторонней радиосвязи или даже посредством крика, когда они находятся достаточно близко друг к другу. Использование сотовых телефонов для этой цели во время полета воздушного шара может нарушить местные законы о телекоммуникациях, и поэтому его следует избегать, за исключением чрезвычайных ситуаций.
Большинство пилотов стараются выполнить посадку как можно более плавно. Это становится затруднительным, если воздух на уровне земли движется со скоростью более 5 миль в час (2,2 м/с) или около того. Если воздушный шар движется с этой или более скоростью при касании земли, корзина (которая обычно не имеет каких-либо колес внизу) может немного затянуться или даже опрокинуться. Даже присутствие наземной команды может не сильно помочь. Общий вес (для средней пассажирской системы, рассчитанной выше) может легко превысить вес большого автомобиля. (Лучше не находиться с подветренной стороны посадочного аэростата, чтобы не оказаться зажатым между ним и твердым местом.) Пилоты могут улучшить ситуацию, приземлившись в месте, защищенном от ветра, например, за линией деревьев или в небольшой долине.
Как только воздушный шар приземлится, конверт сдувается и отделяется от корзины. Затем конверт упаковывается в сумку для переноски. Горелку и корзину можно разделить, а все компоненты упаковать в транспортное средство.
На соревнованиях пилоты должны уметь определять разные направления ветра на разных высотах. Соревнования на воздушных шарах [9] часто называют «гонками», но чаще всего они являются проверкой точности, а не скорости. Цель большинства соревновательных полетов на воздушном шаре состоит в том, чтобы пролететь как можно ближе к одной или нескольким точным точкам, называемым «мишенями». После того, как пилот направил воздушный шар как можно ближе к цели, сбрасывается утяжеленный маркер с написанным на нем опознавательным номером. Расстояние между маркером пилота и этой целью определяет его или ее счет. Во время некоторых соревновательных полетов пилотам необходимо будет достичь 5 или более целей перед приземлением. Для облегчения навигации используются топографические карты и устройства GPS. Еще одна распространенная форма соревнований — забег «Заяц и собака». Воздушный шар «Заяц» взлетает через определенное время до того, как «Собака» взлетает на воздушном шаре, и обычно летит с несколькими изменениями высоты, чтобы преследующим воздушным шарам было сложнее соответствовать его траектории полета. По прошествии определенного времени полета Заяц приземлится и, как правило, выставит крест-накрест, чтобы Гончие могли бросить рядом свои утяжеленные маркеры. Как указано выше, расстояние между маркером пилота и целью определяет его или ее счет.
Некоторые опытные пилоты могут совершить полет в одном направлении, а затем подняться на другую высоту, чтобы поймать ветер в обратном направлении. Имея опыт, удачу и подходящие условия, некоторые пилоты могут контролировать точную посадку в пункте назначения. В редких случаях им удастся вернуться на стартовую площадку по окончании полета. Иногда это называют эффектом ящика, когда ветры на высоте дуют в направлении, противоположном приземному ветру.
Опасности этого вида спорта включают чрезмерную (вертикальную или горизонтальную) скорость при приземлении, столкновения в воздухе, которые могут привести к разрушению воздушного шара, и столкновение с линиями электропередачи высокого напряжения . Именно последний из них – контакт с линиями электропередачи – представляет наибольшую опасность. Одной из наиболее частых причин серьезных аварий на воздушных шарах в США являются удары по линиям электропередачи. [10] Одной из причин высокой частоты таких инцидентов является тот факт, что пилоты часто пытаются посадить свои воздушные шары на дорогах или рядом с ними, чтобы уменьшить количество поездок по бездорожью, необходимых для возвращения воздушного шара. Однако в большинстве сельских районов, где летают воздушные шары, вдоль дорог обычно проходят линии электропередачи.
Из 11 несчастных случаев со смертельным исходом, зарегистрированных NTSB в период с 1997 по 2007 год, 4 были связаны с контактом с линиями электропередач, 3 были связаны с падением после зависания за внешнюю часть поднимающегося воздушного шара, 3 были связаны с ударом о объект при приземлении (валун, стену или дерево). , а 1 связан с неисправностью оборудования (рым-болт). [11]
Возможность летать на воздушных шарах зимой в основном ограничивается способностью участников противостоять холоду. Сами воздушные шары хорошо летают на холодном воздухе. Поскольку разница температур внутри и снаружи шара, а не абсолютная внутренняя температура, определяет подъемную силу, которую он развивает, для полета в холодную погоду достаточно гораздо более низкой внутренней температуры.
Однако если жидкий пропан в топливных баках слишком холодный (0 °C [32 °F] или меньше), он не создает достаточного давления пара для адекватного питания горелки. Этого можно избежать, заправив топливные баки инертным газом, таким как азот [12] , или нагрев их, например, с помощью электрических нагревательных лент и изолировав их от холода. [13]
Иногда, особенно на фестивалях воздушных шаров или других специальных мероприятиях, воздушные шары запускают, привязанные к земле веревками (привязями). Это позволяет множеству пассажиров совершать быстрые поездки вместо длительных поездок с ветром в сторону от мероприятия с одним грузом пассажиров. Методы привязывания зависят от инструкций производителя воздушного шара и условий ветра. Ремни можно прикрепить к корзине, опоре горелки или верхней части конверта. «Ночное свечение» — это привязанный полет в темноте для усиления визуальных эффектов. В то время как в обычных дневных полетах используется главный клапан с эффективным синим пламенем, ночью пилоты на привязи используют жидкостный клапан «шепчущей горелки» («коровья горелка», поскольку она не пугает домашний скот), создавая эффектное ярко-оранжевое пламя.
Несмотря на то, что воздушный шар привязан, он считается зарегистрированным летательным аппаратом, когда он отрывается от земли.
По всему миру регулярно проводится множество собраний воздушных шаров и воздухоплавателей. Большинство подобных мероприятий проводятся ежегодно. Празднества предоставляют как место для общения воздухоплавателей, так и место для развлечения зрителей. Размеры мероприятий варьируются от нескольких воздушных шаров без зрителей до сотен воздушных шаров с сотнями тысяч зрителей. Крупнейшим подобным событием в мире является Международный фестиваль воздушных шаров в Альбукерке , который проводится каждый октябрь в Альбукерке, штат Нью-Мексико , за которым следует Grand Est Mondial Air во Франции. Бристольский международный фестиваль воздушных шаров – еще одно заметное европейское событие такого рода.
.jpg/1280px-ABQ_Balloon_Fiesta_(4000537375).jpg)
.jpg/1280px-Turkey-2018_(2216718192).jpg)
