Воздушный шар с корзиной своими руками: инструкция и схемы. Стоимость воздушного шара. Как управлять воздушным шаром

Собственный воздушный шар - детская мечта многих. Сегодня возможно его не только приобрести, но и сделать самостоятельно. Как? Читайте далее!

Купить воздушный шар

Сегодня несколько магазинов как за рубежом, так и в России предлагают купить воздушные шары, оболочки к ним. Новые тепловые аэростаты (тепловые воздушные шары) российского производства стоят порядка 700 тыс. рублей со всеми необходимыми комплектующими - оболочкой, корзиной, горелкой, вентилятором, воздухозаборником и т.д. Большая часть цены приходится именно на оболочку - 300-400 тыс. рублей. Стоимость с корзиной производства Чехии начинается от 30 тыс. долларов, Англии - от 40 тыс. евро.

Бывшие в употреблении аэростаты можно приобрести от 400-500 тыс. рублей за полный комплект. Кроме стоимости самого аппарата владельцу воздушного шара придется потратится на:

расход газа;
регистрацию и сертификацию в Росавиации;
ежегодное продление сертификата, свидетельствующего о летной годности;
вознаграждение пилоту (возможно, и на его обучение);
вознаграждение наземной обслуживающей бригаде и пр.

Воздушный шар с корзиной своими руками: купол

Если вы решили сконструировать собственный воздушный шар, то в первую очередь следует заняться куполом. Для него нужно закупить прочный нейлон - полиэстер или полиамид. Важно, чтобы материал не пропускал воздух - покройте ткань с оборотной стороны жидким полиуретаном или силиконом.

Следующим этапом нейлон разрезают на сегменты нужного размера, которые сшивают особо прочными нитками. Отверстие для надувания воздушного шара с корзиной своими руками обшивают защитным слоем материала, стойкого к воздействию высоких температур.

Чтобы купол был более прочным, его дополнительно обшивают вертикально и горизонтально тканевыми лентами. Закрепляют их на самой вершине купола, а нижние края лент прикрепляют к канатам корзины-подвески.

Как сделать воздушный шар: корзина

Традиционно стенки корзины плетутся из виноградной лозы, а дно делают из так называемой морской фанеры, которая устойчива к перепадам температур и прочим экстремальным моментам. Каркас - это стальные тросы из нержавеющего материала. Ими корзина крепится к куполу. На тросы надеваются специальные кожаные чехлы, оберегающие их от повреждений.

Необходимо также сконструировать специальные подвески, где будет храниться багаж и принадлежности для воздухоплавания.

Важный элемент: горелка

Перед тем как сделать воздушный шар, необходимо тщательно продумать конструкцию горелки. Топливом для нее в настоящее время служит сжиженный пропан. Средняя мощность устройства - 4,5-6,0 тыс. мегаватт. Приобретать следует именно специальные горелки для воздушных шаров, которые изготавливаются из прочной нержавеющей стали по особой технологии, позволяющей устройству выдерживать большие перепады температур.

Собственный воздушный шар: инструкция

Пассажирский аэростат в домашних условиях, конечно, изготовить затруднительно, но вот сделать испытательный бумажный воздушный шар с корзиной своими руками весьма возможно. Вам понадобятся:

плотная бумага;
тонкая бумага (так называемая папиросная);
клей;
нитки;
шпагат;
ножницы;
карандаш;
длинная линейка;
треугольник.

Теперь за работу:

От диаметра вашего шара будет зависеть число и размер вырезаемых полосок. Если он равен 1,5 м, то будет нужно 12 полос, 2 м - 16, 2,5 м - 20, 3 м - 24.
Чтобы начертить ровный шаблон, сначала проведите на бумаге вертикальную линию, равную длине будущей полоски. Через нее прочерчивайте на некотором расстоянии перпендикулярные отрезки, равные пределам ширины сегмента. Конечные точки отрезков соединяются плавной линией, которая и будет контуром полоски.
По картонному шаблону обведите и вырежьте контуры сегментов на папиросной бумаге. Удобнее всего наложить друг на друга несколько ее слоев, образовав пачку, и вырезать разом несколько сегментов.
Сегменты сначала склеиваются между собой "лодочками". Затем уже эти "лодочки" нужно приклеить одна к другой. Перед тем как заклеить последний шов, выверните конструкцию так, чтобы она имела форму шара.
Основание шара скрепляется наклеенными полосками бумаги с бечевкой - эта конструкция удержит шар при нагревании.
Вершину купола заклейте кругом из той же папиросной бумаги.
После того как клей высохнет, расправьте купол, подержав его над паяльной лампой.
К конструкции на той же бечевке можно приделать корзинку для специального груза.

Для запуска шара включите горелку или разожгите костер, подержите над источником тепла свой шар, не отпуская из рук бечеву. Как только воздух внутри вашего самодельного воздухоплавательного средства нагреется, его можно отпускать в полет.

Таким образом воздушный шар с корзиной своими руками можно сделать и дома. Но вот пассажирские аэростаты возможно только купить или взять в аренду.

Воздушный шар – это тепловой аэростат, который летает благодаря подъемной силе нагретого воздуха. Есть газонаполненные аэростаты, в которых подъемную силу создает газ, но мы летаем на тепловых.

С момента первого полета человека на шаре прошло более 200 лет, но принципиальная схема воздушного шара не претерпела значительных изменений.

Как же устроен воздушный шар?

Тепловой аэростат состоит из оболочки, гондолы и горелки (тепловой установки).

На рисунке показана самая распространенная конструкция воздушного шара.

Оболочка аэростата под куполом имеет устройство для стравливания горячего воздуха, его еще называют выпускной клапан.

Открывается этот клапан при помощи фала, другой конец которого находится в корзине воздушного шара. Чтобы уменьшить усилия на фале управления и равномерной передачи нагрузки на клапан, фал пропущен через блок, который, в свою очередь крепится за нижние концы строп.

В обычном положении клапан удерживается за счет давления горячего воздуха в оболочке,а вертикальные ленты, не позволяют выпучиваться клапану наружу. За кольцо закреплен купольный фал, который используется для наполнения воздушного шара.

Тяжесть от веса гондолы, пассажиров и дополнительного оборудования воспринимает сама оболочка и вертикальные ленты. Горизонтальные ленты несут вспомогательную функцию и ограничивают разрыв оболочки при непредвиденных ситуациях.

Гондола теплового аэростата (корзина воздушного шара) изготавливается из лозы или тростника, обтягивается кожей с нижней части. Способна выдерживать значительные удары при посадках.

Тепловая установка, в зависимости от класса аэростата, состоит из одной или нескольких горелок, соединенных с газовыми баллонами. Максимальная мощность каждой горелки высока и составляет несколько миллионов ватт.

Как правило, фирмы изготовители предлагают покупателям различную комплектацию воздушных шаров основными элементами. Как для одного типа оболочки могут быть предложены различные варианты гондол, так и корзины воздушного шара могут комплектоваться разными оболочками. В зависимости от типа и объема оболочки и горелки могут быть одинарными, двойными, тройными и для воздушных шаров большого объема могут включать четыре горелки.

Для безопасности полетов необходимо также приборное оборудование, которое включает: высотомер, вариометр (указатель вертикальной скорости), индикатор температуры в оболочке, указатели уровня топлива в баллонах. Кроме этого, необходима радиостанция для связи с центром по управлению полетами, авиационными службами и автомобилем сопровождения.

Событие, которое Вам запомнится на всю жизнь. В этом мы готовы вам помочь.

Управление воздушным шаром начинается с тщательной подготовки к полету. Для начала следует узнать прогноз погоды, особое внимание уделив таким параметрам как облачность, видимость и скорость ветра. Зная направление ветра и погодные условия, пилот планирует оптимальную траекторию полета и подыскивает удачное место посадки для летательного аппарата.

Взлет на шаре

Полет начинается с выбора подходящего места для взлета. Обычно для этого выбирается поле или участок, свободный от деревьев и кустов. Затем на это место выгружается все необходимое для полета оборудование и устанавливается. На корзину крепятся, с помощью специальных шлангов, газовые горелки и проверяется их рабочее состояние. После этого растягивается купол воздушного шара и соединяется с корзиной с помощью специальных карабинов. Затем пилот начинает нагревать его, купол надувается и поднимается вверх.

Подготовка в среднем может длиться от 10 до 20 минут.

Управление воздушным шаром

С первого взгляда может показаться, что пилотирование воздушного шара дело простое и не требует особых знаний, однако это мнение ошибочное. На самом деле управление аэростатом требует от пилота особых навыков.

Воздушный шар не имеет крыльев и мотора, а его движение регулируется лишь горелками и клапаном. При нагреве воздуха шар поднимается вверх , а открыв вентиль клапана, он начинает спускаться вниз. Поэтому высота зависит от регулирования температуры внутри купола.

Направление полета также связано с силой и направлением ветра. Пилоты, учитывая характеристики ветра на разной высоте могут контролировать, изменять и направлять полет шара в одном или в другом направлении.

Посадка шара

Перед взлетом обычно планируется место вероятной посадки воздушного шара и когда приходит ее время, пилот информирует о точке приземления наземную команду. Команда, находящаяся на земле, оперативно выезжает на место и помогает воздушному шару совершить посадку. Как правило, пилоты стараются выбирать место рядом с проезжей частью или на лугу, чтобы без проблем смогла подъехать сопутствующая машина.

Посадка осуществляется очень просто: пилот открывает клапан и воздух постепенно выходит из купола. Шар медленно опускается вниз и, достигнув земли, ложиться. Команда спускает оставшийся в куполе воздух и упаковывает воздушный шар.

Общая информация

Воздушный шар – это летательный аппарат легче воздуха, который движется не с помощью моторов, а при нагревании находящегося в куполе воздуха. Воздушный шар всегда летит в направлении ветра, т. е. туда, куда дует ветер, и столько, сколько дует ветер.

Летом, как правило, на воздушных шарах летают рано утром (5.00 – 9.00 час.), пока не начались термики (вертикальные потоки воздуха), и вечером (18.00 – 21.00 час.), когда термики успокаиваются. Осенью – весной утренние полеты начинаются немного позже (8:00 часов утра), а вечерние – немного раньше (в 16:00 часов).

Полет на воздушном шаре в среднем продолжается около часа, хотя с технической точки зрения может продолжаться и 2-3 и более часов.

За час воздушный шар пролетает в среднем 10 – 20 километров.

Воздушный шар может подняться на высоту более 10 км, однако на высоте 3 км человеку уже не хватает кислорода. Поэтому на воздушных шарах, как правило, летают невысоко.

Подготовка к полету

Управление воздушным шаром начинается с тщательной подготовки к полету. Во-первых, пилот узнает метеорологическую информацию. Для полета на воздушном шаре самыми главными являются три метеорологические параметра:

облачность – чтобы не было бури или кучевых облаков,

видимость – не менее 5 км,

скорость ветра – не более 5 м/сек.

Имея цель полета, зная направление и скорость ветра, пилот планирует траекторию полета. Поскольку метеорологическая ситуация постоянно изменяется, точно спланировать полет или место посадки невозможно. Поэтому при выборе места старта пилот всегда должен оценить, есть ли в направлении полета достаточное количество площадок для безопасной посадки воздушного шара.

Если планируется полет над городом, пилот воздушного шара обязан иметь разрешение самоуправления, а перед самым полетом пилот должен предъявить план своего полета Службе управления полетами.

Полеты над городом специфичны и тем, что здесь предоставляются услуги по управлению воздушным движением. Поэтому пилот должен внимательно подготовить свои карты, а детали полета согласовывать со службой управления полетами.

Взлет воздушного шара

Полет на воздушном шаре начинается со старта воздушного шара. В старте воздушного шара принимают участие пилот и все его команда, всего 4 человека. В этот процесс также включаются пассажиры, если, конечно, они согласны. Для пассажиров старт – это не менее впечатляющее зрелище нежели сам полет.

Во-первых, выбирается подходящее место для старта воздушного шара. Лучше всего, если это луг размером не менее 50 x 50 метров. На лугу (поле) не должно быть каких-либо препятствий: деревьев, столбов, электрических линий. При более сильном ветре ищется защищенное от ветра место.

После выбора места выгружается все оборудование воздушного шара. На корзину крепятся горелки, они с помощью специальных шлангов подсоединяются к газовым цилиндрам. Пилот испытывает, как работают горелки и система подачи газа.

После чего растягивается купол. Купол всегда растягивается в направлении ветра. Купол с помощью специальных карабинов соединяется с корзиной и горелками.

В подготовленный купол с помощью вентилятора запускается холодный воздух.

Мощный вентилятор наполняет купол воздухом примерно за 5 минут.

Когда купол достаточно надут, пилот с помощью пламени горелок начинает греть находящийся в куполе воздух. Нагретый воздух расширяется и поднимается вверх. Таким образом купол надувается и начинает подниматься с земли.

До надувания воздушный шар привязывается к автомобилю. Это делается для того, чтобы ветер не откинул полностью не подготовленный воздушный шар. Когда пилот удостоверяется, что воздушный шар и пассажиры надлежащим образом готовы к полету, и когда воздух в куполе нагревается до необходимой температуры, воздушный шар начинает подниматься. После чего воздушный шар отцепляется от автомобиля и поднимается.

Подготовка воздушного шара к полету занимает 10-15 минут.

Пилотирование воздушного шара

Хотя пилотирование воздушного шара с первого взгляда кажется очень простым, на самом деле оно требует особенных знаний и навык пилота.

Поскольку у воздушного шара нет ни мотора, ни крыльев, во время полета воздушный шар управляется двумя главными приборами: горелками и клапаном. При нагреве воздуха шар поднимается вверх, а открыв клапан, шар начинает спускаться. Поэтому высота воздушного шара регулируется путем изменения температуры внутри купола.

У многих людей возникает вопрос: если пилот может регулировать только высоту полета, то как же шар долетает до необходимого места?

Ответ скрывается здесь: для полета на воздушном шаре используются атмосферные условия. Направление и сила ветра на разных высотах отливается, поэтому пилоты при изменении вертикальной позиции шара могут направлять полет шара в одном или в другом направлении. Сила ветра, как правило, бывает сильной в более высоких слоях атмосферы, поэтому пилоты могут частично контролировать и скорость полета.

Хотя даже самые опытные пилоты не могут полностью контролировать направления полета воздушного шара. Обычно, ветровые условия предоставляют пилоту небольшой выбор. В редких случаях на шаре можно вернуться на место старта. Поэтому пилотирование воздушного шара обычно является импровизацией по существующим условиям погоды.

По этой причине шар всегда сопровождает наземная команда, которая позже помогает шару спуститься, собрать оборудование и пассажиров.

Спуск

Еще во время полета пилот предварительно планирует, в каком месте он спуститься. Об этом по телефону или с помощью радиосвязи информируется команда на земле.

Как правило, к площадке спуска не применяются какие-либо особенные требования. Важно, чтобы она была достаточно большой для безопасного спуска воздушного шара, и чтобы спускающийся воздушный шар не нанес ущерб владельцам земли. Если ветер несильный, воздушный шар может спуститься на обычном стадионе. Если ветер сильнее, пилот ищет площадку большей площади.

Опытные пилоты умеют так посадить шар, что контакта с землей почти не чувствуется. Посадить шар помогает и команда, находящаяся на земле. Однако при большом ветре спуск воздушного шара может быть «твердым». Пилот еще до полета проводит для пассажиров инструктаж, как надо себя вести во время «твердого» спуска. Многим пассажирам такой спуск является самой веселой частью полета.

Как правило, пилоты стараются спуститься рядом с дорогой, чтобы смогла подъехать сопутствующая машина. Однако иногда воздушный шар спускается на большом лугу. В таком случае работающая на земле команда и помощники помогают перенести шар в лучшее место.

После того как пилот открывает клапан купола, воздух из купола выходит. Шар склоняется и ложиться на землю. На земле работающая команда полностью выпускает воздух и упаковывает шар.

Процесс спуска продолжается примерно 20 минут.

МОУ «Печниковская средняя

общеобразовательная школа»

Каргопольского района

Дружининым Матвеем Сергеевичем

Научный руководитель - учитель

МОУ «Печниковская средняя

общеобразовательная школа»

Каргопольского района

Каргополь

I. Введение ._______________________________________ 3

Цель работы________________________________________ 3

Задачи работы______________________________________ 3

Постановка проблемы. Обзор литературы. ______________ 3

II. Основная часть. Эксперимент . ___________________ 5

Изготовление шара, наполненного горячим воздухом.____ 5

Изготовление шара, наполненного водородом . __________ 7

III. Выводы. _______________________________________ 8

Список литературы _________________________________ 9

I. Введение

Цель работы

Научится строить воздушные шары. Узнать, какой груз может поднять воздушный шар, наполненный горячим воздухом и шар, наполненный водородом.

Задачи работы:

· Построить воздушный шар наподобие китайского фонарика.

· Изменяя объём шара определить время его полёта и массу поднимаемого им груза.

· Наполнить шарик водородом и определить массу поднимаемого им груза.

· Сравнить грузоподъемность шара с горячим воздухом и шара с водородом.

· Узнать воздушный шар какого объёма может поднять в воздух человека.

https://pandia.ru/text/78/568/images/image002_50.gif" align="left" width="231" height="156 src=">Известно, что воздушные шары наполняют тёплым воздухом или самым лёгким газом - водородом , который в 15 раз легче воздуха. Но, как известно, водород очень огнеопасен. Из за этого, например, загорелся и погиб в сороковых годах прошлого века немецкий дирижабль «Гинденбург» (лит 4).

А ещё шары надувают гелием, который немного тяжелее водорода, но он совершенно безопасен, потому что не горит (лит. 5).

https://pandia.ru/text/78/568/images/image004_18.jpg" align="left" width="276" height="193 src=">5 июня" href="/text/category/5_iyunya/" rel="bookmark">5 июня 1783 года состоялась еще одна демонстрация. Шар весом 227 килограммов с оболочкой из холста и веревочной сеткой смог подняться на высоту двух километров. Об этом событии узнала вся Франция, а воздушные шары стали называть монгольфьерами . 21 ноября 1783 года на воздушном шаре впервые поднялись люди: ученый Пилар де Розъе и маркиз д ‘Арланд,

Большой вклад в развитие воздухоплавания на воздушных шарах внес парижский профессор физики Жак-Александр Шарль. В качестве оболочки он использовал легкую шелковую ткань, пропитанную каучукм, а сам шар наполнял водородом, что позволило уменьшить его объем в три раза . Шарль разработал также способы управления воздушным шаром, догадался о необходимости брать с собой балласт для увеличения дальности полета и якорь для посадки. С тех пор и до наших дней форма воздушного шара осталась практически неизменной (лит. 3).

После изобретения воздушных шаров научились строить дирижабли .

https://pandia.ru/text/78/568/images/image007_14.jpg" align="left" width="145" height="346 src=">left " style="border-collapse:collapse;border:none;margin-left:6.75pt;margin-right: 6.75pt">

Масса шара (гр.)

Масса груза (гр.)

Время полёта

Шар из 1 пакета

3 мин13 сек

Шар из 2 пакетов

5 мин 10 сек

Из таблицы видно что если объём шара увеличить в 2 раза то масса поднимаемого им груза возрастёт только в 1,5 раза. Наверное потому что во втором шаре воздух уже остывает. А если добавить огня, то начинает плавиться нижняя оболочка шара.

Данные таблицы представлены в виде рисунка.

https://pandia.ru/text/78/568/images/image010_14.jpg" alt="F:\шар\IMG_2360.JPG" align="left" width="149" height="152 src="> Потом мы решили наполнить водородом воздушный шарик. Чтобы надуть шарик водородом понадобилось 25 гр. цинка. Мы насыпали в колбу цинк и залили его серной кислотой. На кончик прицепили шарик. Шарик стал медленно надуваться. Он надувался почти 2 часа. А когда он надулся, мы его привязали на ниточку. Окружность шарика составила 78 см. и значит, его объём составил 8 л. а оболочка весила 7,6 гр. и он поднял груз весом 1,1 гр. Мы могли бы надуть шар до 17 л. и он поднял бы груз весом 13 гр.

Потом мы шарик отпустили. Он улетел очень высоко, и его совсем не стало видно.

Вывод

В отличии от воздушного шара наполненного тёплым воздухом, шарик наполненный водородом может летать очень долго и высоко пока не с дуется или не лопнет. Каждые 1,3 л. водорода, которым наполнен шар могут поднять 1 г. полезного груза.

III. Выводы.

· Мне действительно удалось сделать воздушные шары, наполненные, и горячим воздухом и водородом.

· Недостаток шара, наполненного горячим воздухом в том, что он поднимает груза в 5 раз меньше, чем шар, наполненный водородом. Кроме того он опасен в пожарном отношении, и его надо запускать, когда на земле лежит снег, или после дождя. Зато его можно запускать много раз и не требуется водород.

· На практике, шары с горячим воздухом можно использовать, как китайские фонарики, или поднять за нитку на пятнадцати воздушных шариках мобильный телефон и снять на видеокамеру свою деревню с высоты птичьего полета.

· И как показали результаты работы, воздушный шарик не может поднять в воздух Винни-Пуха. Для этого нужен очень большой шар. А что бы поднять в воздух человека массой в 70 кг. Надо надуть водородом более пяти тысяч детских воздушных шариков!

Список литературы.

1. http://ru. wikipedia. org/wiki/%C2%EE%E7%E4%F3%F8%ED%FB%E9_%F8%E0%F0%E8%EA Статья Воздушный шарик

2. http://dic. *****/dic. nsf/brokgauz_efron/23370/Воздушный Статья Воздушный шар.

3. http://www. ballooning. lt/ru/vozdusnye_sary/istorija_vozdusnyh_sarov/ Статья История воздушных шаров

4. http://dic. *****/dic. nsf/enc_tech/380/дирижабль

5. Большая детская иллюстрированная энциклопедия. – Пер. с франц. – М.: Эгмонт Россия Лтд, 2005

6. Справочник по физике: Пер. с нем. 2-е изд. – М.: Мир, 1985