Gymnázium Jána Adama Raymana

 

 

 

 

 

Balóny patria k leteckým strojom ľahším než vzduch. Neznamená to, že by každá z jeho častí musela spĺňať tuto podmienku, ale musí ju spĺňať celá sústava balónu. Kôš a výstroj, pilot, pasažier… sú predmety ktoré, sú voľne vložené do vzduchu, okamžite prechádzajú vo voľný pád. (Ich vysoká merná hustota im jednoducho neumožní lietať.) Aby balón mohol letieť, musí celá sústava dosiahnuť nižšiu priemernú hustotu, než je hustota okolitej atmosféry. Z tohoto dôvodu pripevňujú aeronauti nad kôš veľký textilný vak naplnený plynom ľahším než okolitý vzduch. Tento vak nazývame obal balónu.

Od chvíle, keď bratia Montgolfierový z papiera zlepili svoj prvý balón, sa vyskúšalo veľa plynov ,ktoré mali schopnosť vyniesť kôš s posádkou do výšin. Dnes vieme, že sú dve základné cesty. Prvá z nich je naplniť plášť plynom ľahším než vzduch. Plášte sa plnili vodíkom či svietiplynom a na spode sa dôkladne zapchali. Takéto balóny mohli prekonať značné vzdialenosti. Keď klesali, odsypalo sa trocha z piesku a aeronauti mohli letieť ďalej. Mali niekoľko nevýhod. Oba uvedené plyny sú horľaviny a nie je vôbec príjemné letieť s niekoľkými tisícami kubíkmi horľaviny nad hlavou. Alternatívou sa ukázalo byť inertné hélium, ktoré nehorí o nič lepšie než voda. Vypustiť po pristátí tento vzácny plyn sa nezdá byť príliš hospodárne.

Teplovzdušné balóny sú zmieňovanou druhou cestou. Nevybuchujú a nikoho nemrzí strata pár tisícou hektolitrov teplého vzduchu. Ich dolet je menší, pretože vzduch je treba neustále ohrievať a keď už nie je čím, balón klesá.

Ohrievací systém sa skladá z niekoľkých plynových bômb a horáka, ktorý vyzerá, ako predimenzovaný plynový varič. Pilot riadi balón tím, že buď "topí" alebo "netopí". Keď sa dlhšie "netopí", tak balón klesá, podľa toho, kde sme a ako veľmi sa "netopí".

OBAL:

Hlavným dielom balónu je obal. Pre všetky obaly, okrem obalov zvláštneho tvaru, je charakteristické použitie prírodného tvaru v hornej časti a kužeľového tvaru v spodnej časti obalu.

Obal balónu sa skladá z týchto základných dielov:

1. Plášť obalu
2. Zariadenie k vypúšťaní vzduchu
3. Doplnky obalu

 

1.Plášť obalu
Je ušitý z nepriedušnej polyesterovej textílie. Prírodný tvar plášťa je navrhnutý tak, aby každú záťaž od hmoty koša prenášali zvislé nosné lemovky. Textília prenáša len horizontálne sily od pretlaku. Plášť je zostavený z poludníkov. Jednotlivé poludníky sú zošité z textilných panelov.
Tvar poludníkov je prevedený ako hladký alebo vypuklý. Pre hladký poludník (označovaný ako typ "N") je charakteristické, že je úzky, málo klenutý a nosná lemovka je našitá jeho stredom.

Pre vypuklý poludník (typ "O") je charakteristické jeho viditeľné vypuklenie, väčšia šírka a nosná lemovka našitá v okrajoch poludníkov. Veľkosť vypuklenin obalu je daná tak, aby boli zaistené dobré letové vlastnosti, dostatočná bezpečnosť a životnosť textílie.
Zvislé nosné lemovky vychádzajú z korunového kruhu. V dolnej časti sú zakončené oceľovými lankami. Ku košu sa pripevňujú oceľovými karabínami so zámkom.
Horizontálne lemovky vystužujú všetky okraje a rozdeľujú veľké plochy tak, aby sa zabránilo vzniku a šíreniu veľkých trhlín.
Spodný okraj plášťa obalu je ušitý z textílie so zníženou horľavosťou.

Plášť obalu zvláštneho tvaru je ušitý z panelov tak, aby bol vytvorený požadovaný tvar. Sily od hmotnosti koša sú prenášané nosnými vertikálnymi lemovkami. Podľa tvaru a umiestnenia na obale, sú tieto lemovky našité do steny plášťa alebo spojené s plášťom pomocou tvarovaných nosných rebier.

2.Zariadenie pre vypúšťanie vzduchu
Pre vypúšťanie vzduchu počas letu a po pristátí je pri obale štandardne používaný paraventil alebo trhací pás, prípadne ich kombinácia.
Pri balónoch s väčším objemom je inštalovaný systém rýchleho vypúšťania vzduchu, napríklad "Smart Vent".

Paraventil je vratný systém pre kontrolované vypúšťanie vzduchu. Po naplnení obalu je paraventil vnútorným pretlakom pritlačený zvnútra na nosné lemovky vypúšťacieho ústia, ktoré tesne uzatvára. Paraventil sa otvára ťahom za ovládacie ventilové lano. Po uvoľnení tohoto lana sa vracia do pôvodnej uzavretej polohy.

Trhací pás je čiastočne odoberateľný uzáver vypúšťacieho otvoru pre vypúšťanie vzduchu pri pristavaní. Pred náhodným otvorením je chránený jednou alebo viacerými poistkami a bezpečnostným uzáverom. Trhací pás sa otvára ťahom za ovládacie lano. Po otvorení počas letu nejde trhací pás znovu uzavrieť.

Rotačný ventil slúži ku kontrolovanému natáčaniu balónu za letu. Otvorením ventilu uniká vzduch vzniknutou štrbinou a vytvára silu potrebnú k natáčaniu obalu. Rotačný ventil je ovládaný pomocou ovládacích lán.

Smart Vent pracuje na rovnakom princípe ako paraventil avšak je doplnený o ovládanie centrovaných šnúr slúžiacich k jeho zloženiu smerom ku stredu. Zväčšením vypúšťacieho otvoru je umožnené rýchlejšie vypúšťanie vzduchu z obalu. Systém je vratný, pomocou ovládacej šnúry je možné Smart Vent opäť uzavrieť.

3.Doplnky obalu

Korunové lano je lano alebo popruh, pripojený ku korunovému kruhu. Používa sa k zaisteniu polohy obalu pri štarte a pristátí (plnenie a vypúšťanie obalu).

Zásterka (skůp) je trojuholníkova alebo kruhová plachta, zavesená do putiek na ústí obalu. Zásterka chráni plameň horáka pred účinkom vetra.

Prepravná brašňa je ušitá v tvare vaku a slúži k preprave a uloženie obalu.

 Kôš:

Nesie a chráni osoby počas letu a pri pristátí. Taktiež nesie fľaše s palivom a výstroj.

Kôš sa skladá z týchto základných dielov:

1. Teleso koša
2. Nosné lana
3. Výstroj koša

 

1.Teleso koša
Je upletené z rákosia. Dno koša je zostavené z jaseňového rámu.
Do prútených stien koša sú, z dôvodu ochrany nosných oceľových lán a zvýšenej tuhosti telesa, zapletené trubkové výstuhy zakončené nadstavcom pre nasunutie podpier horáka.
V stenách koša sú otvory na prevlečenie pútavých remeňov pre uchytenie palivových fliaš. V stenách sú stupy pre ľahšie nastupovanie do koša. Horný okraj telesa koša je vystužený rámom z nerezových trubiek a laminátových tyčí. Celý horní okraj je očalunený kožou. Spodná časť koša je chránená proti poškodeniu silnou kožou.
Na vnútorných stenách koša sú držadla z konopného lana používané pre uväzovanie voľných predmetov a pre držanie posádky pri pristátí. V spodnej časti vnútornej strany sú držadla uľahčujúce manipuláciu s košom.

2.Nosné lana
Nosné lana sú veľmi pevné, oceľové lana s drôtenou dušou. Ich konce sú zalisované, alebo zapletené do oka.

3.Výstroj koša
Manévrovacie lano, hasičský prístroj, hasičské rúška, lekárnička…

Horák:

Zdrojom tepla je vysokotlakový, atmosférický, difúzny horák, ktorý je z dôvodu bezpečnosti zálohovaný samostatne ovládaným tichým horákom. Tieto spolu so zapaľovacím horákom tvoria horákovú jednotku. Horákové jednotky sa zostavujú do sad, podľa typu balónu. Palivom pre teplovzdušné balóny je propan alebo propan-butan (LPG).

Horák sa skladá z týchto dielov:

1. Hlavní letový horák
2. Zapaľovací horák
3. Tichý horák
4. Rám horáka
5. Podpery horáka

1.Hlavní letový horák
Do hlavného letového horáka je privádzané palivo z kvapalnej fázy vysokotlakovou hadicou cez letový ventil do výparníka. Výparník je špirála vyrobená z nerezových trubiek. Odtiaľ palivo, už ako plyn, prechádza cez trysky do spaľovacieho priestoru, kde sa difúzne zmieša so vzduchom a horí. Zapálenie hlavného horáka je zaistené stále horiacim zapaľovacím horákom. Pred účinkom ohňa a kondenzátu je posádka chránená ochrannými krytmi, ktoré zároveň tvoria teleso horáka.

2.Zapaľovací horák
Zapaľovací horák je nízkotlakový atmosférický horák, ktorý spaľuje plynnú fázu topného plynu z palivovej fľaše. Hadicou plynnej fázy je plyn privádzaný cez uzatvárací ventil do trysky zapaľovacieho horáka. Tlak plynu je redukovaný staviteľným redukčným ventilom priamo na palivové fľaše alebo na vstupe do hadice. Plameň horáka sa zapaľuje pomocou vstavaného piezozapaľovania alebo zápalkami.

3.Tichý horák
Do tichého horáka je kvapalná fáza paliva privádzaná rovnakou prívodnou hadicou, ako do hlavného horáka. Cez uzatvárací kohútik a trysku je kvapalina vstrekovaná do spaľovacieho priestoru. Účinnosť spaľovania a výkon je oproti hlavnému horáku znížený, ale intenzita hluku klesne asi na polovinu. Spektrum hluku sa posunie do oblasti nižších kmitočtu, ktoré sú človekom aj zvieraťom subjektívne vnímane oveľa lepšie ako vysoké.
Tichý horák slúži súčastne ako záložný v prípade poruchy hlavného letového horáka.

4.Rám horáka
Rám horáka je veľká trubková konštrukcia z nerezovej oceli, zachytávajúca horizontálne sily od nosných laniek obalu. V ráme horáka je vo výkyvnom uložení umožňujúcom otáčanie horákom zavesená sada horákových jednotiek.
Rám horáka sa nasúva na podpery, alebo sklopné rámy koša.

 5.Podpery horáka
Podpery horáka sú pružné tyče vyrobené z alkalického polyamidu, uchytené do kovových nadstavcov koša. Podpery sú opatrené mäkkými koženými rukávmi, ktoré chránia posádku pred zranením, nosné lana a hadice horáka pred zachytením a poškodením pri pristátí balóna.

 

Fľaša na palivo:

Skvapalnený plyn, potrebný pre prevoz horáka, je prepravovaný v tlakových palivových fľašiach. Na fľašiach sú umiestené ventily (kohútiky) pre odber kvapalnej aj plynnej fázy. Všetky ovládacie prvky sú umiestené tak, aby boli chránené ochranným okrajom. Fľaše sú vybavené ukazovateľom množstva paliva vo fľaši.

Výstroj:

Pre prevoz balónu je predpísaná tato výstroj:

• Teplomer vzduchu v obalu
• Výškomer
• Variometer, ukazovateľ rýchlosti stúpania a klesania
• Palivometer, aspoň na jednej hlavnej fľaši
• Tavná poistka, oznamuje dosiahnutie maximálnej prípustnej teploty vzduchu v obale

Každá výstroj musí byť schválená pre používanie v balónoch!

 

Použitá literatúra: Internet: -www.balloon.cz

                                              -www.nikita.cz/archiv 2003

                                              -www.balon.cz

                                                                                  Autor: Tatiana Lazorčáková