Воздушный шар – это чудесное изобретение, своим возникновением которое мы обязаны Жаку-Этьену и Жозефу-Мишелю Монгольфье. Оно представляет собой огромный надувной шар, который поднимается в воздух благодаря воздуху, нагретому с помощью горелки.
Основное отличие воздушного шара от других летательных аппаратов заключается в том, что полет направляется только вертикально. Настоящая проблема возникает в том, как управлять направлением полета в горизонтальной плоскости. И вот здесь вступают важную роль паруса.
Некоторые могут подумать, что паруса на воздушном шаре должны быть похожи на паруса на кораблях – помогать управлять и направлять его полет. Но это на самом деле невозможно. Проблема заключается в том, что воздушный шар движется вместе с ветром, то есть его полет определяется направлением и скоростью ветра. Паруса на воздушном шаре просто не могут создать достаточную силу, чтобы противостоять ветру и изменить направление полета.
Зависимость от ветра
Таким образом, управление полетом воздушного шара осуществляется путем выбора маршрута в соответствии с направлением и силой ветра. Шар аккуратно поднимается или опускается в атмосферу, чтобы найти воздушный поток, перемещающийся в нужном направлении. Однако, поскольку невозможно прогнозировать и контролировать направление и силу ветра во всей массе атмосферы, управлять полетом воздушного шара парусами невозможно.
Отсутствие управляющих механизмов
В отличие от других воздушных средств передвижения, таких как самолеты и вертолеты, воздушные шары не имеют управляющих механизмов. Они не обладают рулевыми поверхностями, такими как рули и перемещающиеся крылья, которые позволяют изменять направление и высоту полета.
Главной причиной отсутствия управления воздушными шарами является их основной принцип работы — принцип архимедовой силы. Воздушный шар поднимается в воздух благодаря разнице плотностей газа внутри шара и окружающего его воздуха. Шар наполняется газом, который легче воздуха, например, гелием или водородом. При этом, он становится легче окружающего воздуха и начинает взлетать.
Из-за основного принципа работы и отсутствия управляющих механизмов, воздушные шары полностью зависят от внешних атмосферных условий, таких как ветер и сила течения. Изменение направления и скорости полета достигается путем выбора стартового пункта и подстройки высоты полета шара для поиска желательных ветровых условий. Паруса или подобные механизмы не могут быть применены для управления полетом воздушного шара, так как они не могут изменять его направление, подвергаясь лишь влиянию ветра, который определяется окружающими атмосферными условиями.
Однако, несмотря на отсутствие управления, полет на воздушном шаре остается неповторимым и увлекательным приключением, которое позволяет наслаждаться прекрасными пейзажами и ощущать свободу и воздушность.
Неэффективность парусной системы
Однако, попытка управлять полетом воздушного шара при помощи парусов оказывается неэффективной из-за ряда физических и конструктивных ограничений.
Во-первых, воздушные шары не имеют жесткой конструкции, что не позволяет установить паруса в оптимальное положение для получения оптимального тягового усилия. Как результат, паруса практически не могут создавать достаточную силу для управления направлением движения шара на противоветренном курсе.
Во-вторых, физика воздушных шаров еще более сильно ограничивает эффективность парусных систем. По причине аэродинамических свойств баллона и его формы, поток воздуха, создаваемый движением шара, отходит от поверхности парусов, вызывая потерю скорости и уменьшение тягового усилия. Кроме того, из-за отсутствия килевой поверхности, воздушные шары мало стабильны и могут сильно крениться, делая управление при помощи парусов еще более затруднительным.
Таким образом, хотя и существуют некоторые экспериментальные конструкции воздушных шаров с парусами, их эффективность ограничена физическими особенностями шара и его конструкции. В результате, воздушные шары по-прежнему используются в основном для пассивного перемещения и прогулок, а не для активного управления полетом.