Globo aerostático: historia, características, partes, cómo funciona
Un globo aerostático es una nave aérea que permite elevar carga y personas por el aire y que funciona mediante el principio de flotabilidad. No requiere de alas ni aspas ni de motor para elevarse. Basta que en una bolsa, balloon o globo, esté encerrado un gas más liviano que el aire circundante.
Este gas suele ser aire caliente, ya que al ser más liviano que el aire frío circundante le permite ascender o flotar. Sujeta al globo va una canasta o cabina donde se coloca carga y/o pasajeros.
Generalmente los globos aerostáticos no tienen ningún tipo de propulsor, por lo que la dirección de vuelo la determina el viento, aunque la mayoría de globos aerostáticos tienen un sistema que permite controlar la altura.
Índice del artículo
- 1 Historia del globo aerostático
- 2 Características
- 3 Partes del globo aerostático
- 4 Funcionamiento
- 5 Tipos de globos aerostáticos
- 6 Cómo hacer un globo aerostático casero
- 7 Referencias
El crédito a la invención del globo aerostático corresponde a los hermanos Montglofier, Joseph – Michel y Jacques – Étienne, quienes lo mostraron públicamente el 4 de junio del año 1783 en Francia, aunque sus primeros modelos habían sido realizados un año antes.
Joseph y Etienne soñaban con la posibilidad de volar desde largo tiempo atrás, pero no habían encontrado la manera.
La inspiración les vino cuando Joseph sostuvo su camisa por el cuello en el aire caliente que ascendía por la chimenea, y se dió cuenta que ese aire podía elevarla. Entendieron que el aire caliente es más liviano que el aire frío y por ese motivo flota.
Entonces la tarea a realizar era encerrar ese aire en una bolsa lo suficientemente grande como para elevar una carga. Evidentemente, a mayor carga mayor debía ser el volumen de la bolsa que contendría el aire caliente.
En septiembre de 1782 construyeron un globo de un metro cúbico de capacidad que llenaron con aire caliente que logró elevarse hasta treinta metros de altura. Ya para el mes de diciembre construyeron uno de mayor capacidad, tres metros cúbicos, con el que siguieron sus experimentos.
En abril de 1783 lograron elevar hasta 365 metros de altura un globo de 10 metros de diámetro, de 850 metros cúbicos de volumen. En junio de ese mismo año hicieron una demostración pública del invento.
La gran demostración ocurrió en septiembre de 1783 en Versalles, ante la mirada del rey Luis XVI, la reina María Antonieta, toda la corte francesa y un público de 130 mil personas, quienes quedaron perplejas por la demostración.
A bordo de la canasta del globo en Versalles en septiembre de 1783 estaban un gallo, una oveja y un pato. Un mes después ocurrió el primer vuelo de un humano en globo aerostático.
El primer hombre que se elevó por los cielos con globo aerostático fue Jean-François Pilâtre de Rozier (octubre de 1783). Lamentablemente dos años después Jean-François y un acompañante murieron en un accidente de globo aerostático.
Otro hito histórico ocurre en 1792, cuando por primera vez se usa el globo aerostático con propósitos militares. La demostración del Real Colegio de Artillería de Segovia fue hecha ante la presencia del rey Carlos IV de España.
En octubre de 1797 André Jacques Garnerin realiza el primer salto en paracaídas desde un globo aerostático que volaba por los cielos parisinos.
Los principales rasgos característicos de un globo aerostático son:
– No puede decirse que es un artefacto volador, más bien es un artefacto flotador.
– Son necesarias adecuadas condiciones de corriente de aire para garantizar la flotabilidad y la seguridad.
– Tiene una envoltura o globo de tela resistente y liviana que se llena de aire caliente.
– El aire que llena la envoltura se calienta mediante unos quemadores a gas.
– La carga y los tripulantes van en una canasta que cuelga del globo y está confeccionada con materiales livianos.
Las tres partes principales de un globo aerostático son:
– La envoltura.
– Los quemadores.
-La canasta o barquilla.
La envoltura o vela tiene forma abultada o de globo está realizada de franjas de tela liviana e impermeable que se cosen para dar la forma esférica.
Actualmente las telas e hilos usados para la confección de la envoltura son de fibra de nylon o de poliéster, pero es de hacer notar que estas fibras no existían cuando los primeros globos aerostáticos aparecieron. La fibra de nylon se inventó en 1938 y el poliéster en 1946. La envoltura de los primeros globos se confeccionaba con seda o papel.
La función de la vela o envoltura es la de almacenar el aire caliente y garantizar la flotabilidad del globo aerostático. A pesar de que la tela es resistente, es necesario en la confección de la vela colocar cintas longitudinales y transversales de refuerzo.
La parte superior de la vela tiene una válvula de solape o desgarro, conocida como paracaídas, que se acciona mediante una cuerda que cuando es jalada por el piloto permite la salida de aire caliente de modo tal que pueda controlarse el ascenso o la altura.
En la parte superior externa de la vela se tienen unas cuerdas que van unidas al final de las cintas de carga y ayudan en el inflado y desinflado de la vela.
Los quemadores están orientados de modo tal que el fuego apunta hacia la entrada o boca de la envoltura.
El combustible que se usa para calentar el aire y llenar la envoltura es el propano. Los tanques de propano que sirven para llenar el globo de aire al comienzo permanecen en tierra. A bordo pueden ir otros más pequeños que pudiésemos llamar tanques de mantenimiento.
La cesta o canasta del globo aerostático sigue siendo construida con mimbre. Se han intentado otros materiales livianos y resistentes, pero el mimbre sigue teniendo cuatro características primordiales: es barato, liviano, resistente y absorbe los impactos del aterrizaje.
El piso de la cesta está hecha de madera contrachapada y tiene cables de acero que la rodean vertical y longitudinalmente para ser enganchadas en las cintas de refuerzo de la vela y en los soportes del quemador.
Aparte de este equipamiento básico, en la actualidad los tripulantes de globos disponen de algunos instrumentos de vuelo como:
– Altímetro.
– Termómetro.
– Brújula.
– Extintores de fuego.
– GPS.
– Equipos de radio.
Antes de hacer funcionar un globo hay que tener presente todos los preparativos, entre ellos y no menos importante elegir adecuadamente el lugar de vuelo.
En esta elección ha de tenerse en cuenta que el lugar no presente torres o cables de alta tensión eléctrica, la dirección y la velocidad del viento y hacia qué área será dirigido el globo.
Para inflar el globo o vela se coloca en el suelo y mediante un ventilador se le llena de aire caliente. El proceso detallado del inflado es como sigue:
– Se estira la vela desplegándola horizontalmente mediante el uso de las cintas de carga de ambos lados de la misma. Para esta operación se requiere como mínimo de dos personas.
– Es muy importante verificar que los cierres o velcros del paracaídas o válvula de corona estén sellados para que no se escape el aire caliente durante el llenado del globo.
– La vela se llena mediante la ayuda de ventiladores que si son suficientemente potentes inflan el globo. Luego se procede a encender los quemadores para introducir más aire caliente que complete el llenado de la vela.
– Con la vela bien abierta y sujeta al menos por dos personas, se dirigen los quemadores hacia el interior del globo y se encienden por intervalos cortos hasta que el globo se eleve y tense los cables y cuerdas que lo sujetan a la cesta. La cesta debe estar anclada a tierra para evitar una elevación no deseada.
– Una vez llena de aire caliente, la vela se eleva, indicando que el globo está listo para su uso. El globo debe estar sujeto al suelo para evitar que se eleve sin control.
Al soltar las amarras, el globo sube. La dirección del mismo la determinan las corrientes de aire. Pero a distintas alturas, estas corrientes pueden tener direcciones diferentes, por lo que controlando la altura también es posible elegir la dirección del vuelo.
Cuando se quiere ascender o se quiere mantener la altura se activan los quemadores, pero para bajar se desactivan de modo tal que el aire en el interior del globo se enfría y se hace más pesado, por lo que se comienza a descender.
Si se observa que el descenso es muy rápido deben activarse nuevamente los quemadores para reducir la velocidad de bajada.
Es muy importante que una vez que la cesta toque tierra, los pasajeros permanezcan en la cesta hasta que esta esté completamente amarrada al suelo. De lo contrario el globo puede comenzar a elevarse nuevamente y ocasionar un percance no deseado.
Los globos aerostáticos pueden clasificarse en varios tipos dependiendo de sus características, como por ejemplo en función de si tienen algún tipo de sistema de dirección.
Carecen de sistema de propulsión, por lo que su desplazamiento en distancia y dirección queda determinado por las corrientes de aire atmosféricas.
Estos tiene una gran bolsa o vela que retiene el aire que calienta un quemador situado en la entrada inferior o boca de la vela, que dirigen el aire caliente hacia su interior.
En este tipo de globos los tripulantes y pasajeros van en una cesta que se une a la vela mediante cables y correas.
Las maniobras se limitan a controlar el ascenso y el descenso. Sin embargo, a distintas alturas las corrientes de aire pueden apuntar hacia direcciones distintas, lo que da a este tipo de globos aerostáticos cierto margen de direccionalidad.
A veces se les conoce con el nombre de dirigibles o en alemán zeppelin. La principal característica es que tienen un motor propulsor que les permite decidir y mantener la dirección del vuelo incluso en contra del viento.
Por lo general el globo o vela es cerrado y se llena con un gas más liviano que el aire, como el hidrógeno o el helio. El hidrógeno es altamente inflamable, mientras que el helio por ser un gas noble no tiene el riesgo de incendiarse o explotar. En los dirigibles, la altura del globo es relativamente constante.
Son aquellos que tienen una porción de gas liviano, como helio, encerrado en globos que aligeran el peso total, pero también poseen la vela que se llena con el aire caliente proveniente de los quemadores. Pueden tener o no sistema de propulsión.
Otra clasificación posible de los globos es si llevan o no tripulantes.
Globos aerostáticos no tripulados
Generalmente se usan para fines publicitarios en ferias y otros eventos. Se mantienen amarrados a una altura constante. Este tipo de globos usan gas en vez de aire caliente.
Entre los globos no tripulados están los globos metereológicos, que van ascendiendo permanentemente y envían datos a tierra mediante señales de radio. Estos datos son la altura, la temperatura, la velocidad y dirección del viento, la presión atmosférica y otros datos de interés.
Globos aerostáticos tripulados
Requieren de un tripulante y son generalmente de aire caliente. Este tipo de globos es usado por aficionados al vuelo, pero también puede tener fines comerciales y turísticos. También hay competiciones en las que se establecen puntos de partida y llegada y se evalúa la capacidad de los tripulantes para lograr las metas propuestas.
A continuación indicaremos los pasos básicos para construir un globo aerostático casero que realmente se eleve.
Este tipo de globos se comercializa también con el nombre de los globos del deseo, porque generalmente se pide un deseo cuando se eleva.
– Una bolsa grande de las que se usan para basura, buscando que sea de plástico delgado, no las ultra fuertes que son de plástico más grueso.
– Un par de alambres delgados pero rígidos. Puede utilizarse el alambre que se usa en construcción. Los alambres de los colgadores de ropa son muy gruesos y pesados (no sirven para el experimento)
– Alambre delgado de cobre o de los que se usan para los arreglos florales.
– Una mota de algodón o papel de baño o sanitario.
– Alcohol de quemar.
– Un mechero de alcohol.
– Cuatro trocitos de cinta adhesiva.
– Abrir la bolsa, de modo que se puedan tomar las medidas de la boca abierta de la bolsa.
– Una vez que tenemos las medidas cortamos dos alambres que se unirán formando una cruz, cuya finalidad es la de mantener el extremo inferior de la bolsa bien abierto. Los extremos de estos alambres deben estar doblados en L de longitud aproximada de 1 cm.
– Para unir la cruz usamos el cable delgado de cobre. También en la intersección de los dos alambres fijamos la mota de algodón o de papel de baño que impregnamos de alcohol de quemar.
– Fijamos la cruz al extremo abierto de la bolsa para que quede bien abierta.
– Luego sujetamos la bolsa por la parte superior para que tome la forma de globo.
– Para calentar el aire en el interior de la bolsa, al comienzo se coloca un mechero de alcohol en el suelo, lo que hará que el aire caliente entre a la bolsa y desplace al aire frío.
– Cuando se observe que la bolsa está bien hinchada, se enciende la mota de algodón o papel que está en la base en forma de cruz y se suelta el globo en cuanto nos percatemos de que quiere elevarse.
- Briceño, G. Globo aerostático. Recobrado de: euston96.com
- Como hacer un globo aerostático casero. Recobrado de: espaciociencia.com.
- Descripción de un globo. Recobrado de: ballooning.es
- El vuelo en globo aerostático. Recobrado de: pasionporvolar.com
- Wikipedia. Globo aerostático. Recobrado de: wikipedia.com/es