KHINH KHÍ CẦU: LỊCH SỬ, ĐẶC ĐIỂM, CÁC BỘ PHẬN, CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG - VẬT LÝ - 2026

Một khinh khí cầu là một nghề không khí cho phép hàng hóa và người được dỡ bỏ qua không khí và hoạt động bằng cách theo nguyên tắc nổi. Nó không yêu cầu cánh hoặc lưỡi hoặc động cơ để tăng. Chỉ cần trong một cái túi, quả bóng bay hoặc quả bóng bay, một loại khí nhẹ hơn không khí xung quanh được bao bọc.

Khí này thường là không khí nóng, vì nhẹ hơn không khí lạnh xung quanh cho phép nó bay lên hoặc bay lơ lửng. Gắn với khinh khí cầu là một giỏ hoặc cabin để hàng hóa và / hoặc hành khách được đặt.

Khinh khí cầu. Nguồn: pixabay

Nói chung, khinh khí cầu không có bất kỳ loại chất đẩy nào nên hướng bay do gió quyết định, mặc dù hầu hết các khinh khí cầu đều có hệ thống cho phép kiểm soát độ cao.

Lịch sử của khinh khí cầu

Công lao cho việc phát minh ra khinh khí cầu thuộc về anh em nhà Montglofier, Joseph - Michel và Jacques - Étienne, những người đã trưng bày nó công khai vào ngày 4 tháng 6 năm 1783 tại Pháp, mặc dù những mẫu đầu tiên của họ đã được sản xuất trước đó một năm.

Joseph và Etienne đã mơ ước được bay từ lâu, nhưng chưa tìm ra đường đi.

Cảm hứng đến khi Joseph giữ cổ áo sơ mi của mình trong không khí nóng bốc lên qua lò sưởi, và nhận ra rằng không khí này có thể nâng nó lên. Họ hiểu rằng không khí nóng nhẹ hơn không khí lạnh và đó là lý do tại sao nó bay lơ lửng.

Vì vậy, nhiệm vụ cần thực hiện là bao bọc không khí đó trong một túi đủ lớn để nâng một vật tải. Rõ ràng, tải càng cao thì thể tích của túi chứa không khí nóng càng lớn.

Vào tháng 9 năm 1782, họ chế tạo một khí cầu có dung tích một mét khối chứa đầy không khí nóng có thể bay lên cao tới ba mươi mét. Đến tháng 12, họ đã chế tạo một công suất lớn hơn, ba mét khối, để tiếp tục các thí nghiệm của mình.

Vào tháng 4 năm 1783, họ đã nâng được một quả khí cầu có đường kính 10 mét lên độ cao 365 mét, với thể tích là 850 mét khối. Vào tháng 6 cùng năm đó, họ đã trình diễn trước công chúng về phát minh này.

Cuộc biểu tình trước vua Louis XVI

Cuộc biểu tình lớn xảy ra vào tháng 9 năm 1783 tại Versailles, trước sự chứng kiến ​​của Vua Louis XVI, Hoàng hậu Marie Antoinette, toàn bộ triều đình Pháp và 130.000 khán giả, những người đã bối rối trước cuộc biểu tình.

Trên chiếc giỏ bóng bay tại Versailles vào tháng 9 năm 1783 là một con gà trống, một con cừu và một con vịt. Một tháng sau, chuyến bay đầu tiên của con người trên khinh khí cầu diễn ra.

Người đầu tiên bay lên bầu trời bằng khinh khí cầu là Jean-François Pilâtre de Rozier (tháng 10 năm 1783). Đáng buồn thay, hai năm sau Jean-François và một người bạn đồng hành đã chết trong một tai nạn khinh khí cầu.

Một cột mốc lịch sử khác xảy ra vào năm 1792, khi khinh khí cầu lần đầu tiên được sử dụng cho mục đích quân sự. Cuộc biểu tình của Trường Cao đẳng Pháo binh Hoàng gia Segovia được thực hiện với sự chứng kiến ​​của Vua Carlos IV của Tây Ban Nha.

Vào tháng 10 năm 1797 André Jacques Garnerin đã thực hiện cú nhảy dù đầu tiên từ khinh khí cầu bay qua bầu trời Paris.

nét đặc trưng

Các tính năng đặc trưng chính của khinh khí cầu là:

- Không thể nói đó là hiện vật bay, đúng hơn là hiện vật trôi nổi.

- Điều kiện luồng không khí thích hợp là cần thiết để đảm bảo độ nổi và an toàn.

- Nó có một bọc vải mạnh và nhẹ hoặc quả bóng bay đầy khí nóng.

- Không khí đi vào trong bì được đốt nóng bằng vòi đốt khí.

- Hàng hóa và phi hành đoàn đi trong giỏ treo từ khinh khí cầu và được làm bằng vật liệu nhẹ.

Các bộ phận của khinh khí cầu

Ba bộ phận chính của khinh khí cầu là:

- Cái phong bì.

- Đầu đốt.

-Rổ hoặc rổ.

Phong bì hoặc nến có hình dạng cồng kềnh hoặc bóng bay, nó được làm bằng các dải vải nhẹ và không thấm nước được khâu lại để tạo hình cầu.

Hiện nay, các loại vải và chỉ được sử dụng để làm màng bọc được làm từ sợi nylon hoặc polyester, nhưng cần lưu ý rằng những sợi này không tồn tại khi những quả khinh khí cầu đầu tiên xuất hiện. Sợi nylon được phát minh vào năm 1938 và polyester vào năm 1946. Việc gói những quả bóng bay đầu tiên được làm từ lụa hoặc giấy.

Chức năng của nến hoặc phong bì là để chứa không khí nóng và đảm bảo độ nổi của khinh khí cầu. Mặc dù thực tế là vải có khả năng chịu lực, nhưng khi chế tạo buồm cần phải đặt các băng dọc và băng ngang gia cường.

Phần trên của cánh có một van gạt hoặc van xé, được gọi là dây dù, được kích hoạt bởi một sợi dây khi phi công kéo sẽ cho phép không khí nóng thoát ra ngoài để có thể điều khiển lực nâng hoặc độ cao.

Đầu đốt và nhiên liệu

Ở phần bên ngoài phía trên của cánh buồm có những sợi dây được gắn vào phần cuối của đai tải và giúp chống trượt và xì hơi của cánh buồm.

Các đầu đốt được định hướng sao cho ngọn lửa hướng vào cửa ra vào hoặc miệng của ống chống.

Nhiên liệu được sử dụng để đốt nóng không khí và làm đầy vỏ là propan. Các bình chứa khí propan phục vụ cho việc lấp đầy khí cầu lúc đầu vẫn nằm trên mặt đất. Trên tàu có thể có những cái khác nhỏ hơn mà chúng ta có thể gọi là bể bảo dưỡng.

Rổ hay rổ của khinh khí cầu vẫn được làm bằng đan lát. Các vật liệu nhẹ và chịu lực khác đã được thử nghiệm, nhưng wicker vẫn có bốn đặc điểm chính: rẻ, nhẹ, chịu được và hấp thụ các tác động khi hạ cánh.

Sàn của giỏ được làm bằng ván ép và có các dây cáp thép bao quanh theo chiều dọc và dọc để được móc vào các băng gia cố của nến và trên các giá đỡ của đầu đốt.

Thiết bị hiện đại

Ngoài trang bị cơ bản này, hiện tại các thành viên tổ bay khinh khí cầu còn có một số dụng cụ bay như:

- Máy đo độ cao.

- Nhiệt kế.

- La bàn.

- Bình chữa cháy.

- GPS.

- Thiết bị vô tuyến điện.

Chức năng

Trước khi vận hành khinh khí cầu, tất cả các công việc chuẩn bị phải được tính đến, bao gồm và không kém phần quan trọng là chọn nơi bay thích hợp.

Trong sự lựa chọn này, cần phải tính đến việc nơi đó không có tháp hoặc cáp điện cao thế, hướng và tốc độ của gió và khí cầu sẽ hướng tới khu vực nào.

Để làm phồng quả bóng bay hoặc ngọn nến, người ta đặt nó trên mặt đất và chứa đầy không khí nóng bằng cách sử dụng quạt. Quá trình lạm phát chi tiết như sau:

- Cánh buồm được kéo căng bằng cách mở ra theo chiều ngang bằng cách sử dụng các đai tải ở cả hai bên của nó. Thao tác này yêu cầu tối thiểu hai người.

Thổi phồng khinh khí cầu. Nguồn: pixabay

- Điều rất quan trọng là phải kiểm tra xem các nút đóng hoặc khóa dán của dù hoặc van vương miện có được bịt kín không để khí nóng không thoát ra ngoài trong quá trình làm đầy bóng bay.

- Ngọn nến được lấp đầy nhờ sự trợ giúp của những chiếc quạt, nếu chúng đủ mạnh, hãy thổi phồng quả bóng bay. Sau đó, các đầu đốt được thắp sáng để đưa thêm không khí nóng vào để hoàn thành việc lấp đầy ngọn nến.

- Với ngọn nến mở rộng và được ít nhất hai người hỗ trợ, đầu đốt được hướng vào bên trong quả bóng bay và đốt trong khoảng thời gian ngắn cho đến khi quả bóng bay lên và thắt chặt dây cáp và dây giữ nó vào giỏ. Giỏ phải được neo vào mặt đất để tránh nâng không mong muốn.

- Sau khi được làm đầy không khí nóng, ngọn nến bốc lên, cho thấy rằng khí cầu đã sẵn sàng để sử dụng. Khí cầu phải được cố định vào mặt đất để ngăn nó bay lên không kiểm soát được.

Làm thế nào để điều động khinh khí cầu?

Khi nới lỏng các dây buộc, quả bóng bay sẽ đi lên. Hướng của nó được xác định bởi các dòng không khí. Nhưng ở các độ cao khác nhau, các dòng này có thể có hướng khác nhau, do đó, bằng cách kiểm soát độ cao, ta cũng có thể chọn hướng bay.

Khi bạn muốn bay lên hoặc bạn muốn duy trì độ cao, các đầu đốt sẽ được kích hoạt, nhưng để hạ xuống, chúng sẽ ngừng hoạt động theo cách làm cho không khí bên trong quả bóng lạnh đi và trở nên nặng hơn, vì vậy nó bắt đầu đi xuống.

Nếu quan sát thấy quá trình giảm xuống rất nhanh, phải kích hoạt lại đầu đốt để giảm tốc độ xuống.

Điều rất quan trọng là một khi giỏ chạm đất, hành khách vẫn ở trong giỏ cho đến khi nó được buộc hoàn toàn xuống đất. Nếu không, quả bóng bay có thể bắt đầu tăng trở lại và gây ra sự cố không mong muốn.

Các loại khinh khí cầu

Khinh khí cầu có thể được phân thành nhiều loại tùy thuộc vào đặc điểm của chúng, chẳng hạn như chúng có một số loại hệ thống lái.

-Khinh khí cầu phi thuyền

Chúng thiếu hệ thống đẩy, do đó, sự dịch chuyển của chúng theo khoảng cách và hướng được xác định bởi các dòng khí trong khí quyển.

Những loại này có một túi lớn hoặc nến để giữ lại không khí làm nóng đầu đốt nằm ở đầu vào hoặc miệng dưới cùng của ngọn nến, hướng không khí nóng vào bên trong.

Trong loại khinh khí cầu này, phi hành đoàn và hành khách đi trong một giỏ được gắn vào buồm bằng dây cáp và dây đai.

Các thao tác được giới hạn để kiểm soát việc đi lên và đi xuống. Tuy nhiên, ở các độ cao khác nhau, các dòng khí có thể hướng theo các hướng khác nhau, điều này tạo cho các loại khinh khí cầu này một biên độ định hướng nhất định.

- Airship khí cầu khí cầu

Đôi khi chúng được biết đến với cái tên khí cầu hoặc zeppelin của Đức. Đặc điểm chính là chúng có một động cơ cánh quạt cho phép chúng quyết định và duy trì hướng bay ngay cả khi ngược gió.

Nói chung, bóng bay hoặc nến được đóng lại và chứa đầy khí nhẹ hơn không khí, chẳng hạn như hydro hoặc heli. Hydro rất dễ cháy, trong khi heli, là một loại khí quý, không có nguy cơ bắt lửa hoặc phát nổ. Trong khí cầu, độ cao của khí cầu tương đối không đổi.

-Kết hợp khinh khí cầu

Chúng là những loại có một phần khí nhẹ, chẳng hạn như heli, được bao bọc trong các quả bóng bay làm nhẹ tổng trọng lượng, nhưng cũng có ngọn nến chứa đầy không khí nóng từ các đầu đốt. Chúng có thể có hoặc không có hệ thống đẩy.

- Bóng bay có người lái và không người lái

Một cách phân loại khác của bóng bay là liệu chúng có thành viên phi hành đoàn hay không.

Khinh khí cầu không người lái

Chúng thường được sử dụng cho mục đích quảng cáo tại các triển lãm thương mại và các sự kiện khác. Chúng được gắn ở độ cao không đổi. Những loại bóng bay này sử dụng khí gas thay vì khí nóng.

Trong số các khí cầu không người lái có các khí cầu khí tượng, chúng liên tục bay lên và gửi dữ liệu xuống mặt đất thông qua tín hiệu vô tuyến. Những dữ liệu này là độ cao, nhiệt độ, tốc độ và hướng gió, áp suất khí quyển và các dữ liệu quan tâm khác.

Khinh khí cầu có người lái

Họ yêu cầu một thành viên phi hành đoàn và thường là không khí nóng. Loại khinh khí cầu này được sử dụng bởi những người hâm mộ chuyến bay, nhưng nó cũng có thể có mục đích thương mại và du lịch. Ngoài ra còn có các cuộc thi trong đó xác lập điểm xuất phát và điểm về đích và đánh giá khả năng của phi hành đoàn để đạt được các mục tiêu đã đề ra.

Cách làm khinh khí cầu tự chế

Dưới đây là các bước cơ bản để chế tạo một khinh khí cầu tự chế thực sự bay lên.

Loại bóng bay này còn được bán trên thị trường với cái tên bong bóng điều ước, vì một điều ước thường được thực hiện khi nó bay lên.

nguyên vật liệu

- Một túi lớn dùng để đựng rác, hãy tìm nó được làm bằng nhựa mỏng, không phải loại siêu chắc được làm bằng nhựa dày hơn.

- Một đôi dây mảnh nhưng cứng. Có thể sử dụng dây điện trong xây dựng. Dây của móc quần áo rất dày và nặng (không phù hợp với thí nghiệm)

- Dây đồng mỏng hoặc những loại dùng để cắm hoa.

- Một miếng bông gòn hoặc bồn cầu hoặc giấy vệ sinh.

- Cồn để đốt.

- Bật lửa cồn.

- Bốn miếng băng keo.

Quá trình

- Mở túi để thực hiện các phép đo độ mở của miệng túi.

- Khi đã có số đo, chúng ta cắt hai sợi dây sẽ nối lại với nhau để tạo thành hình chữ thập, mục đích là giữ cho đầu dưới của túi được rộng ra. Các đầu của các dây này phải được uốn theo chiều dài L khoảng 1 cm.

- Để nối chữ thập ta dùng dây đồng mảnh. Cũng tại điểm giao nhau của hai sợi dây chúng ta cố định miếng bông gòn hoặc giấy vệ sinh mà chúng ta tẩm cồn đốt.

- Ta cố định chiếc thánh giá vào đầu túi để mở rộng ra.

- Sau đó, chúng tôi giữ túi ở trên cùng để nó có hình dạng của một quả bóng bay.

- Để làm nóng không khí bên trong túi, lúc đầu người ta đặt một bếp cồn dưới đất, điều này sẽ làm cho không khí nóng đi vào túi và làm thay thế không khí lạnh.

- Khi quan sát thấy túi đã căng phồng tốt, bông gòn hoặc quả bóng giấy ở đế hình chữ thập được bật lên và thả quả bóng bay ra là ta nhận thấy nó muốn phồng lên.

Người giới thiệu

1. Briceño, G. Khinh khí cầu. Phục hồi từ: euston96.com
2. Cách làm khinh khí cầu tự chế. Được khôi phục từ: Espaciociencia.com.
3. Mô tả về một quả bóng bay. Đã khôi phục từ: balloning.es
4. Chuyến bay khinh khí cầu. Phục hồi từ: pasionporvolar.com
5. Wikipedia. Khinh khí cầu. Được khôi phục từ: wikipedia.com/es