Полеты на воздушном шаре — это развлекательный и соревновательный вид спорта, связанный с полетами на воздушных шарах . Привлекательными аспектами полетов на воздушном шаре являются исключительная тишина (за исключением случаев, когда работают пропановые горелки), отсутствие ощущения движения и вид с высоты птичьего полета. Поскольку воздушный шар движется в направлении ветра, пассажиры не чувствуют абсолютно никакого ветра, за исключением коротких периодов полета, когда воздушный шар поднимается или опускается в воздушные потоки разного направления или скорости. Международная федерация авиации (FAI) признала полеты на воздушном шаре самым безопасным видом спорта в авиации, и, согласно статистике Национального совета по безопасности на транспорте (NTSB) , смертельные случаи в авариях с воздушными шарами случаются редко.
Первый четко зафиксированный случай использования воздушного шара для перевозки пассажиров в качестве источника подъемной силы был построен братьями Жозефом-Мишелем и Жаком-Этьеном Монгольфье в Анноне, Франция. После экспериментов с беспилотными воздушными шарами и полетов с животными первый полет на привязном воздушном шаре с людьми на борту состоялся 19 октября 1783 года с ученым Жаном-Франсуа Пилатром де Розье , управляющим производством Жаном-Батистом Ревейоном и Жиру де Вилеттом в Folie Titon в Париже. Первый свободный полет с пассажирами-людьми состоялся 21 ноября 1783 года . [1] Король Людовик XVI изначально постановил, что осужденные преступники будут первыми пилотами, но де Розье вместе с маркизом Франсуа д'Арландом успешно добились этой чести. [2] [3] [4]
Современное воздухоплавание зародилось в 1960 году, когда Эд Йост запустил воздушный шар с новой нейлоновой оболочкой и системой пропановой горелки собственного изобретения. [5] Первый воздушный шар Йоста был без корзины, на нем было только сиденье, на котором он мог летать, но через несколько лет он и другие энтузиасты воздухоплавания разработали воздушные шары, очень похожие на те, что используются сегодня.
Сегодня воздушные шары используются в основном для отдыха. Согласно данным FAA General Aviation Survey, в 2012 году в США насчитывалось около 2300 личных и управляемых воздушных шаров и около 495 коммерческих операторов экскурсионных поездок. [6] Полеты на воздушных шарах доступны во многих местах по всему миру и особенно популярны в туристических зонах. [7] На фестивалях воздушных шаров одновременно взлетает много воздушных шаров, и доступны другие развлечения.
Воздушные шары способны летать на очень больших высотах. 26 ноября 2005 года Виджайпат Сингхания установил мировой рекорд высоты для самого высокого полета на воздушном шаре, достигнув 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 Плейно, Техас . Однако, как и во всех негерметичных воздушных судах, кислород необходим для всего экипажа и пассажиров на любом полете на воздушном шаре, который достигает и превышает высоту 3 810 метров (12 500 футов). [ требуется цитата ]
15 января 1991 года воздушный шар под названием Pacific Flyer с Пером Линдстрандом (родившимся в Швеции, но проживающим в Великобритании) и Ричардом Брэнсоном из Великобритании пролетел из Японии в Северную Канаду, преодолев расстояние в 7671,91 км. При объеме 74 000 м 3 (2 600 000 куб. футов) оболочка воздушного шара была самой большой из когда-либо построенных для тепловоздушного судна. Разработанный для полетов в трансокеанских струйных течениях, Pacific Flyer зафиксировал самую высокую скорость у земли для пилотируемого воздушного шара — 245 миль в час (394 км/ч). [ необходима цитата ]
Рекорд дальности полета был побит 21 марта 1999 года, когда Breitling Orbiter 3 с Бертраном Пикаром и Брайаном Джонсом на борту приземлился в Египте, совершив кругосветное путешествие и установив рекорды по продолжительности полета (19 дней, 21 час и 55 минут) и расстоянию (46 759 км). [ необходима ссылка ]
Большинство запусков воздушных шаров производятся в прохладное время суток, на рассвете или за два-три часа до заката. В это время суток ветер обычно слабый, что облегчает запуск и посадку воздушного шара. Полеты в это время также позволяют избежать термических потоков , которые представляют собой вертикальные потоки воздуха, вызванные нагревом земли, что затрудняет управление воздушным шаром. В крайнем случае нисходящие потоки, связанные с сильными термическими потоками, могут превысить способность воздушного шара подниматься и, таким образом, могут заставить воздушный шар упасть на землю.
Перед началом безопасного полета на воздушном шаре пилот должен проверить погоду и выбрать подходящую точку взлета. Текущая и прогнозируемая погода должна обеспечивать достаточную видимость, чтобы пилот мог видеть и избегать препятствий (небольшой туман или его отсутствие или низкая облачность), а также достаточно слабый ветер, чтобы обеспечить взлет и посадку (менее 5 или 10 миль в час в зависимости от навыков и опыта пилота, пассажиров и наземного персонала).
Точка взлета должна быть достаточно большой, чтобы разложить и надуть оболочку, и свободной от препятствий, таких как линии электропередач и столбы , деревья и здания, чтобы обеспечить взлет при прогнозируемых ветровых условиях. Наконец, точка взлета должна быть расположена таким образом, чтобы прогнозируемые ветры перемещали воздушный шар в направлении подходящих мест посадки. Взлет из места, которое находится прямо по ветру от опасности, такой как большой водоем, большая столичная область или большой непрерывный лес, без достаточного количества топлива для прохождения над опасностью, небезопасен.
Следующий шаг в полете на воздушном шаре — распаковка шара из сумки для переноски, выкладывание его на землю и присоединение к корзине и горелке. Вентилятор, часто работающий на бензине, используется для нагнетания холодного (внешнего) воздуха в оболочку. Холодный воздух частично надувает шар, чтобы установить его основную форму, прежде чем пламя горелки будет направлено в устье, нагревая воздух внутри. Член экипажа, находящийся напротив устья, держит веревку (коронный трос), привязанную к вершине (короне) оболочки. Некоторые шары, AX7 и больше, могут иметь два (или более) коронных троса. [8] Роль «коронного человека» двойная: одна — не допускать чрезмерного колебания оболочки, а вторая — не допускать подъема оболочки до того, как она станет достаточно плавучей. Как только шар поднимается в вертикальное положение, пилот и пассажиры забираются в корзину. Когда пилот готов к запуску, в оболочку направляется больше тепла, и шар поднимается.
Затем команда упаковывает оборудование для накачивания и следует за шаром на спасательном автомобиле (также называемом машиной преследования).
Во время полета единственная способность пилота управлять шаром — это способность подниматься или опускаться в ветрах разных направлений. Таким образом, пилоту важно определить, в каком направлении дует ветер на высотах, отличных от высоты шара. Для этого пилот использует различные методы. Например, чтобы определить направление ветра под шаром, пилот может просто плюнуть или выпустить струю крема для бритья и наблюдать за этим индикатором, пока он падает, чтобы определить возможные повороты (и их скорость). Пилоты также ищут другие визуальные подсказки, такие как флаги на флагштоках, дым из труб и т. д. Чтобы определить направление ветра над шаром, пилот получит прогноз погоды перед полетом, который включает прогнозы ветра на верхних уровнях. Пилот также запустит гелиевый пилотный шар, известный как метеозонд в Великобритании и пибал в США, перед запуском, чтобы получить информацию о том, что на самом деле делает ветер. Другой способ определить фактическое направление ветра — это наблюдать за другими воздушными шарами, которые являются эквивалентом большого метеорастата .
Направление полета зависит от ветра, но высоту полета воздушного шара можно контролировать, изменяя температуру воздуха внутри оболочки. Пилот может открыть один или несколько клапанов дутья горелки, чтобы повысить температуру внутри оболочки, тем самым увеличив подъемную силу и, таким образом, подняться или замедлить или остановить спуск. Пилот может также открыть вентиляционное отверстие, если оболочка оборудована таким образом, чтобы выпустить горячий воздух, понизив температуру внутри оболочки, тем самым уменьшив подъемную силу и, таким образом, опуститься или замедлить или остановить подъем. Если пилот не вмешается, воздух внутри оболочки будет медленно охлаждаться, просачиваясь или контактируя с более холодным наружным воздухом, и медленно обеспечивать меньшую подъемную силу.
Один из трюков, связанных с полетом на воздушном шаре, — научиться справляться с задержкой реакции. Чтобы замедлить или остановить спуск, пилоту необходимо открыть клапан дутья горелки. Это посылает горячие выхлопные газы через рот в оболочку, где они расширяются и выталкивают немного более холодного воздуха из рта. Это облегчает общий вес системы и увеличивает ее плавучесть, но не сразу. С момента зажигания горелки до замедления или остановки воздушного шара его спуск может занять 30 секунд или больше, в зависимости от скорости спуска, того, насколько он остыл, и насколько мощна горелка. Эта задержка требует большого предвкушения со стороны пилота.
Способность менять направление с высотой называется управлением. В идеальном случае в северном полушарии направление ветра поворачивает вправо с увеличением высоты. Это происходит из-за эффекта Кориолиса . Ветры закручиваются по часовой стрелке, если смотреть сверху, из системы высокого давления и против часовой стрелки в систему низкого давления. Однако воздух, летящий близко к земле, будет иметь тенденцию двигаться по более прямой линии от высокого к низкому давлению из-за сопротивления земли. Таким образом, пилот может надеяться найти поворот влево во время снижения для посадки. В южном полушарии направление спиралей меняется на противоположное. В действительности взаимодействие с неровной местностью может уменьшить или устранить это явление.
Горелка предназначена для создания достаточного количества тепла для быстрого нагревания воздушного шара. Она наиболее эффективна только в полностью открытом состоянии. Не существует хорошего способа поддержания точной температуры, необходимой для поддержания равновесия.
Добавьте к этому тот факт, что когда воздушный шар не нагревается активно, он охлаждается. Это означает, что он находится в идеальном равновесии только на мгновение. В остальное время он либо слишком теплый, либо слишком холодный, и поэтому либо поднимается, либо опускается.
Эти два факта вместе означают, что в большинстве условий горизонтальный полет — это что угодно, но не горизонтальное движение. Цель пилота — зажечь горелку с правильным интервалом и на нужную продолжительность (несколько секунд), чтобы шар медленно дрейфовал вверх и вниз около желаемой высоты.
Исключение делается при полете близко к земле, например, при заходе на посадку. Тогда горелка может гореть очень короткими очередями с гораздо большей частотой, жертвуя эффективностью ради точности.
Хотя, конечно, можно наслаждаться спортом, полетом на воздушном шаре без сопровождающего транспортного средства, возвращаясь с места приземления пешком, на велосипеде или автостопом, многие воздухоплаватели предпочитают, чтобы их сопровождала наземная команда на каком-либо сопровождающем транспортном средстве. Команда на месте приземления может помочь с самой посадкой, поймав стропу и направив воздушный шар в ограниченное пространство; с извлечением системы воздушного шара из удаленного места, например, в глубине фермерского поля; и с упаковкой всего оборудования.
Иногда преследующее транспортное средство может быть оборудовано прицепом , который может обеспечить больше места за счет более сложной маневренности. Пикап или фургон сам по себе может быть более маневренным, но за счет втиснутого в одно транспортное средство всего оборудования, экипажа, пилота и пассажиров. Многие преследующие транспортные средства оснащены подъемным бортом для грузов , чтобы облегчить загрузку тяжелого оборудования в грузовое пространство (сам конверт может весить 250 фунтов и более).
Связь между воздушным шаром и преследующим транспортным средством может осуществляться с помощью двусторонней радиосвязи или даже крика, когда они находятся достаточно близко друг к другу. Использование сотовых телефонов для этой цели во время полета воздушного шара может нарушать местные законы о телекоммуникациях, и поэтому его следует избегать, за исключением экстренных случаев.
Большинство пилотов стараются выполнить как можно более мягкую посадку. 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 такой скоростью или больше, когда он касается земли, корзина (которая обычно не имеет никаких колес на дне) может немного волочиться 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 воздушного шара, чтобы не оказаться зажатым между ним и наковальней.) Пилоты могут улучшить ситуацию, приземлившись в месте, защищенном от ветра, например, за линией деревьев или в небольшой долине.
После приземления шара оболочка сдувается и отсоединяется от корзины. Затем оболочка упаковывается в сумку для переноски. Горелку и корзину можно разделить, а все компоненты упаковать в спасательное средство.
В соревнованиях пилоты должны уметь определять различные направления ветра на разных высотах. Соревнования воздушных шаров [9] часто называют «гонками», но чаще всего они являются проверкой точности, а не скорости. Для большинства соревновательных полетов на воздушных шарах цель состоит в том, чтобы пролететь как можно ближе к одной или нескольким точным точкам, называемым «целями». После того, как пилот направил воздушный шар как можно ближе к цели, сбрасывается утяжеленный маркер с написанным на нем идентификационным номером. Расстояние между маркером пилота и этой целью определяет его или ее счет. Во время некоторых соревновательных полетов пилотам необходимо будет пролететь над 5 или более целями перед приземлением. Для помощи в навигации используются топографические карты и устройства GPS. Другой распространенной формой соревнований является гонка «Заяц и гончая». Воздушный шар «Заяц» взлетает за определенное время до того, как взлетит воздушный шар «Гончая», и обычно летит с несколькими изменениями высоты, чтобы преследователям было сложнее соответствовать его траектории полета. После определенного времени полета заяц приземлится и обычно выложит крест-накрест, чтобы гончие сбросили свои утяжеленные маркеры рядом с ним. Как и выше, расстояние между маркером пилота и целью определяет его или ее счет.
Некоторые опытные пилоты способны совершить полет в одном направлении, а затем подняться на другую высоту, чтобы поймать ветер в обратном направлении. С опытом, удачей и правильными условиями некоторые пилоты способны контролировать точную посадку в пункте назначения. В редких случаях они могут вернуться на место старта в конце полета. Это иногда называют эффектом коробки, когда ветры на высоте дуют в направлении, противоположном направлению приземных ветров.
Опасности этого вида спорта включают чрезмерную (вертикальную или горизонтальную) скорость при приземлении, столкновения в воздухе, которые могут разрушить воздушный шар, и столкновение с высоковольтными линиями электропередач . Именно последний из них, контакт с линиями электропередач, представляет наибольшую опасность. Одной из наиболее распространенных причин серьезных аварий при полетах на воздушных шарах в США являются удары о линии электропередач. [10] Одной из причин высокой частоты таких инцидентов является тот факт, что пилоты часто пытаются приземлить свои воздушные шары на дорогах или вблизи них, чтобы сократить количество езды по бездорожью, необходимое для подъема воздушного шара. Однако в большинстве сельских районов, где летают воздушные шары, вдоль дорог обычно проходят линии электропередач.
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 — с падением после того, как они повисли на внешней стороне поднимающегося воздушного шара, 3 — с ударом об объект при приземлении (валун, стена или дерево), а 1 — с отказом оборудования (рым-болт). [11]
Возможность летать на воздушных шарах зимой ограничена в основном способностью участников выдерживать холод. Сами воздушные шары хорошо летают в холодном воздухе. Поскольку подъемная сила определяется разницей температур внутри и снаружи воздушного шара, а не абсолютной внутренней температурой, 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 ниже), он не создает достаточного давления паров для адекватного питания горелки(ок). Это можно преодолеть, заправив топливные баки инертным газом, например азотом [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, привязав их к земле с помощью тросов (фалов). Это позволяет быстро доставить много пассажиров, вместо длительных поездок по ветру от мероприятия с одним грузом пассажиров. Методы привязывания зависят от инструкций производителя воздушного шара и ветровых условий. Фалы можно прикрепить к корзине, опоре горелки или верхней части оболочки. «Ночное свечение» — это привязанный полет в темноте для усиления визуальных эффектов. В то время как в обычных дневных полетах используется главный клапан, использующий эффективное синее пламя, ночью привязанные пилоты используют жидкостный клапан «шепчущей горелки» («коровьей горелки», так как она не пугает скот), создавая эффектное ярко-оранжевое пламя.
Несмотря на то, что воздушный шар прикреплен, он считается зарегистрированным летательным аппаратом, когда он отрывается от земли.
Существует множество регулярных встреч воздушных шаров и воздухоплавателей по всему миру. Большинство этих мероприятий проводятся ежегодно. Праздники предоставляют как место для общения воздухоплавателей, так и площадку для развлечения зрителей. Мероприятия варьируются по масштабу от нескольких воздушных шаров и отсутствия зрителей до сотен воздушных шаров с сотнями тысяч зрителей. Самым крупным таким мероприятием в мире является Albuquerque International Balloon Fiesta , который проводится каждый октябрь в Альбукерке, штат Нью-Мексико , за которым следует Grand Est Mondial Air во Франции. Bristol International Balloon Fiesta — еще одно заметное европейское событие такого рода.
.jpg/1280px-ABQ_Balloon_Fiesta_(4000537375).jpg)
.jpg/1280px-Turkey-2018_(2216718192).jpg)
