Польоти на повітряній кулі в Україні, Дніпропетровськ

УКРАЇНА "ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ ЦЕНТР ПОВІТРЯННЯ" +38-067-491-19-31

Технології

Аеростат (повітряна куля) – літальний апарат легший за повітря, що використовує для польоту підйомну силу ув'язненого в оболонці газу або нагрітого повітря.

У світі, все більшої популярності набувають вільні аеростати, іменовані у народі, як повітряні кулі.

Аеростати піднімаються в повітря, згідно із законом Архімеда: вони злітають завдяки підйомній силі газу, що використовується, щільність якого менша за щільність атмосферного повітря. Найчастіше в сучасному повітроплаванні використовують тепле повітря та гелій.

Повітряні кулі бувають трьох основних видів: газовими, тепловими (вони ж термальні) та комбінованими.

Сучасного вигляду теплові аеростати набули після удосконалень американського інженера Пола Едварда Йоста. У 1960 році він спроектував компактний, але потужний пальник, що працює на пропані. Крім того, вчений запропонував виготовляти оболонку повітряних куль із легкого, але міцного матеріалу – нейлону. Новинки, запропоновані американцем, припали до душі повітроплавцям. І в даний час теплові аеростати - це найпоширеніші повітроплавні апарати у світі.

Як і за часів братів Монгольф'є, сучасний тепловий аеростат складається з:

оболонки; гондоли (кошики); теплової установки - пальники, балони.

У той самий час всі елементи мають важливі відмінності у конструкції і застосовуваних матеріалах. Схема теплового аеростату: а) загальний вигляд повітряної кулі: 1 – тканина оболонки; 2 – парашутний клапан; 3 – вертикальні силові стрічки; 4 – блок фалу управління; 5 – фал управління клапаном; 6 – газовий пальник; 7 – гондола; 8 – газовий балон; 9 – спідниця; 10 -стропи парашутного клапана.

Оболонка повітряної кулі.

Оболонка (купол) теплової повітряної кулі шиється із міцних нейлонових тканин – поліестеру або поліаміду, внутрішня сторона яких покривається поліуретаном (силіконом). Покривши тканину поліуретаном, вона не пропускає повітря. Шматки тканини – сегменти – зшиваються у колонки, які потім зшиваються між собою. Отвір надування оболонки обшивають стрічкою із захисного матеріалу Nomex, який є стійким до жару і захищає оболонку від випалювання під час надування. Далі на оболонці зашиваються вертикальні та горизонтальні стрічки навантаження. Кількість стрічок різна, залежно від кількості колонок та форми купола. Парашютний клапан – розташований у верхній полюсній частині оболонки. Служить для керованого випуску нагрітого повітря. У робочому стані клапан закритий за рахунок внутрішнього тиску в оболонці. Над клапаном на купольному кільці замикаються вертикальні силові стрічки. За купольне кільце зафіксований купольний фал (топ), який використовується в момент заповнення та гасіння оболонки. Внизу стрічка обведення кріпиться до канатів підвіски оболонки. З'єднання ховаються у мішечках з матеріалу Nomex. Таким чином, виходить однорідний каркас оболонки. Нижня частина спідниці оболонки виготовлена з негорючих матеріалів. Міцність тканини повинна бути не нижче 45 кг на 50 мм або 900 кг на метр. Купол кваліфікуються за обсягом та вантажопідйомністю, тобто максимальною вагою, яку купол піднімає. Найбільш поширеними вільними тепловими аеростатами, що використовуються в змаганнях, є аеростати АХ-7 (з об'ємом оболонок від 1600 до 2200 м3 і беруть на борт 3 ... 4 людини).

Гондола (кошик).

Єдиний елемент повітряної кулі, що не змінився за 200років. Її, як і раніше, плетуть з лози або ротанга, що росте в Південно-Східній Азії. Це пов'язано з тим, що плетений кошик має максимум міцності за мінімальної ваги. Гондола або кошик плететься з вербових лозин або ротанга, деякі частини яких обтягуються шкірою. Ці матеріали є традиційними протягом багатьох років, оскільки повністю задовольняють вимогам і гідно виконують свою функцію – вони легкі, еластичні та добре поводяться у будь-яких погодних умовах та ефективно приймають на себе динамічні навантаження під час посадки теплового аеростату. Дно кошика – із стійкої до вологи морської фанери. У придатному для польотів кошику днище повинні витримувати навантаження в 70 кг на квадратний дециметр.

Для структурного каркаса корзини використовуються 6 мм троси з нержавіючої сталі. Ними корзина кріпиться до купола. У гнізда рами корзини та рами пальника вставляються стояки з поліуретану. Вони зміцнюють та роблять стабільною систему нагрівання. Ці стояки та троси покриваються шкіряними оболонками, які захищають стояки та троси від механічних пошкоджень. Газові балони, як правило, закріплюються шкіряними ременями у кутах кошика. Пристрої, футляр для картки, вогнегасник та інше приладдя також кріпляться в кошику в призначених для них місцях

Пальники та газові балони.

Система подачі гарячого повітря в оболонку складається з блоку пальників і газових балонів. Балони можуть бути алюмінієві, сталеві, титанові або з композиційних матеріалів. Остання найбільш оптимальна з погляду пожежної безпеки та простоти застосування. Невпізнанно змінилися пальники. Тепер ці пристрої, насичені регулюючими та контролюючимимеханізмами, що автоматично підтримують необхідну температуру гарячого повітря в оболонці.

Пальники, кажучи образно, є силовою станцією гарячого повітря повітряної кулі. З механічної точки зору це найскладніша частина кулі. Рідкий пропан у них знаходиться під тиском 10–20 атмосфер, причому над рідким пропаном знаходиться газоподібний пропан, що надходить до гніт, що горить від початку польоту до кінця. Силу горіння гніт настроюють регулятором. Призначення гніт – запалювати основний пальник під час польоту. Після прогріву до необхідної температури повітря в оболонці, основний пальник з метою економії газу вимикають. Коли пілот помічає по варіометру початок спуску повітряної кулі, що викликається охолодженням повітря в оболонці, основний пальник знову вмикається, повітря підігрівається і повітряна куля піднімається. Пальниками розжарюється повітря під час надування кулі і підтримується температура при польоті.

Під час польоту повітряної кулі, пальники повинні постійно харчуватися рідким пропаном, який до згоряння в спіралях пальника перетворюється на газ. Тому майже половину пальника становить спіраль. У пальник зріджений газ потрапляє із газового циліндра. У спіралі рідкий пропан розжарюється, і прогрівшись перетворюється на газ. Напалений пальник працює більш продуктивно, ніж холодний. Сучасні пальники виготовляються із захисними коробками, які захищають руку пілота від опіків і утримують тепло, що випромінюється вниз від пальника. Пальник виготовляється з дуже міцної нержавіючої сталі, оскільки температура згоряння пропану – близько +500 C. Тому пальники мають витримати більшу різницю температури. Сучасні пальники повітряних куль є потужними – їхня потужність досягає 4500-6000 мегават.

Однак повітря в оболонціможна нагріти, не тільки спалюючи якесь паливо на борту повітряної кулі. Є ще одне джерело тепла – сонце. І якщо оболонку пофарбувати в чорний колір, вона акумулюватиме сонячну енергію. За таким принципом у 1973 році в США побудували аеростат "Solar Firefly", який здійснював польоти з використанням тільки енергії сонячних променів. У Франції було розроблено низку повітряних куль, що використовують інфрачервоне випромінювання сонця. Вони отримали назву СВІТ. Основна їхня відмінність у тому, що повітря в оболонці нагрівається не тільки атмосферною радіацією інфрачервоного діапазону, а й земною.

Приладове обладнання повітряних куль містить мінімальний перелік, необхідний безпечного польоту. Відповідно до норм льотної придатності він включає: висотомір, покажчик вертикальної швидкості (варіометр); покажчик рівня палива у баках чи балонах; індикатор температури в оболонці. Для польотів на тепловому аеростаті необхідна мапа місцевості, найзручніша мапа масштабом 1:100 000, в якій 1 см відповідає 1 км на місцевості. При організації змагань використовуються більш докладні карти масштабом 1:50 000. Компас – також обов'язкова річ. Найбільш зручний спортивний рідинний компас з лінійкою в 10 с - він дозволяє визначати азимутальний напрямок, робити побудови на карті, вимірювати відстані та кути. Крім перерахованого приладового обладнання, кожен аеростат повинен мати радіостанцію для зв'язку з зональним центром управління польотами, іншими авіаційними службами і, звичайно, з автомобілем супроводу.

Аеростат завжди летить зі швидкістю вітру. Вітер є єдиним фактором, що рухає аеростат горизонтально. Його швидкість на висоті завжди більша, ніж у землі. Правила польотів рекомендують незлітати при швидкості вітру біля землі вище 7 м/с і при вертикальній швидкості підйому повітря від землі вище 3 м/с (щоб уникнути перегріву оболонки).

Аеростат, що вітрильне судно. Пілоту необхідно лише підтримувати аеростат на певній висоті, а якщо він хоче змінити напрямок потоку, то включаючи і вимикаючи пальник, він піднімає або опускає кулю в пошуку потрібного вітру. Кожен пілот виробляє свій стиль польоту, натискаючи на клапан пальника, немов клавіші музичного інструменту.

Що стосується безпеки польотів, то, на думку академіка української академії космонавтики, кандидата технічних наук Миколи Щугарьова, повітряна куля безпечніша за автомобіль – вісім нещасних випадків за двадцять років. Ця цифра мізерна порівняно з кількістю інцидентів на решті повітряних суден. Теплові аеростати (повітряні кулі) є одним із найбезпечніших видів повітряних суден, що підтверджено історією розвитку повітроплавання з 1783 року.

Якщо Ви полетите з нами в небо, Вам дарується аристократичний титул! А в яку пору року летіти – вибирати Вам? Ми літаємо цілий рік.