Китайський ліхтарик
Китайський ліхтарик— літаюча конструкція, що світиться, з паперу, натягнутого на легкий дерев'яний каркас. Діє вона за принципом монгольф'єра та користується популярністю у східних країнах.
Правила протипожежного режиму в Україні. Пункт 77. Забороняється на території поселень та міських округів, а також на відстані менше 100 метрів від лісових масивів запускати некеровані вироби з горючих матеріалів, принцип підйому яких на висоту ґрунтується на нагріванні повітря всередині конструкції за допомогою відкритого вогню.
Зміст
Перші згадки про китайські паперові ліхтарі були знайдені в літописах, що описували військові походи генерала Чжуге Ляну (180—234 н.е., почесний титулКунмін), який, як повідомляють джерела, використав їх, щоб вселяти страх у ворожі війська:
Масляна лампа була встановлена під великим паперовим мішком, який з гарячим повітрям піднімався від лампи. … Вороги були охоплені страхом через світло у повітрі, думаючи, що божественна сила допомагала йому. [2]
Однак пристрій, що є лампою в паперовій ємності, зареєстровано раніше, і, згідно з Джозефом Нідемом, повітряні кулі з гарячим повітрям в Китаї були відомі в III ст. до зв. е.
Також відомо, що китайські ліхтарики, що літають, використовувалися як універсальний засіб передачі сигналів між командуванням і різними армійськими підрозділами в китайській армії [3] . Пізніше у Китаї та інших східних країнах запуску паперових ліхтариків надавали певного релігійного значення.
Роль несучої конструкції в небесному ліхтарику виконує легкий дерев'яний каркас, як правило, бамбуковий. У нижній його частині є пальник, закріплений на тонкому дроті. Традиційний пальник виготовляється зшматочка бавовняної тканини, просоченої воском, або з пористого паперу, просоченого легкозаймистими рідинами. У сучасних ліхтариках пальник іноді роблять із горючих полімерів. Купол виготовляється з рисового паперу з додаванням дерева. Папір, як правило, просочують спеціальним негорючим складом, щоб він не спалахував.
Каркас та купол небесного ліхтарика можуть мати різну форму, від стандартних геометричних фігур (циліндр, куля) до зображень тварин та популярних предметів побуту.
Полум'я пальника нагріває повітря всередині ліхтарика до 100
120 °С. При нагріванні щільність повітря стає меншою, відповідно і його маса. Повітря всередині ліхтарика стає легшим за повітря зовні, тому ліхтарик спливає в холодному повітрі. [5]
Щільність нагрітого повітря всередині ліхтарика можна порахувати за допомогою рівняння стану ідеального газу.
деρ- щільність повітря,p- абсолютний тиск,R- універсальна газова стала для сухого повітря (287,058 Дж ⁄(кг·К) ) іT- абсолютна температура в Кельвінах.
Об'єм середнього ліхтарика приблизно дорівнює 0.25 м ³. При стандартному атмосферному тиску 101,325 КПа та температурі повітря 20 °С щільність атмосферного повітря становить 1,2041 кг⁄м³. Звідси випливає, що маса повітря у ліхтарику об'ємом 0.25 м ? складе близько 300 грамів.
При нагріванні повітря всередині ліхтаря до температури 100 °С його щільність знизиться і становитиме 0,946 кг⁄м³. При такій щільності маса повітря всередині ліхтарика буде вже не 300 г, а 236 г. Маса конструкції середнього китайського ліхтарика близько 50 г. Загальна маса ліхтарика (з нагрітим повітрям усередині) 50 г + 236 г = 286 г. Виходить, що повна маса ліхтарика на 14 г менше за масуповітря, що займає такий самий обсяг. Ця різниця відповідає підйомній силі, що діє на ліхтарик.
Відповідно до закону Архімеда на тіло, занурене в рідину (або газ), діє виштовхувальна сила, що дорівнює вазі витісненої цим тілом рідини (або газу), F A = ρ g V , де ρ — густина рідини (газу), g > - Прискорення вільного падіння, а V - обсяг зануреного тіла.
Для масового запуску ліхтариків на території України відповідно до Повітряного Кодексу потрібен дозвіл органів організації повітряного руху через можливу небезпеку для польотів авіації. [7]
Масові запуски вимагають погодження з місцевою владою, як і інші масові заходи. Подібні акції можуть створювати багато сміття, розсіяного по значній території.