Los globos aerostáticos son los enigmas de la aviación. Son artilugios voladores sin motor, sin hélice y sin alas. Uno puede preguntarse razonablemente, ¿cómo funcionan los globos aerostáticos?
Los globos de aire caliente se componen de tres partes principales: el sobre, la canasta y los quemadores. Cuando se encienden los quemadores, calientan el aire dentro del sobre. Cuando se calienta el aire dentro del sobre, todo el globo comienza a elevarse. Para aterrizar, se abre una “válvula” en la parte superior del globo de aire caliente que permite que escape el aire caliente.
Para hacer que un globo aerostático funcione, hay mucho más que eso. Si solo tiene curiosidad por los globos o está pensando en tomar en serio los globos, la información a continuación será muy útil.
Entendiendo las partes
Un globo aerostático no es solo un objeto; Son muchas las partes que trabajan juntas para realizar una sola tarea. La forma en que las diferentes partes trabajan juntas explica cómo funciona un globo aerostático.
Sin embargo, para comprender cómo funcionan todas las partes juntas, primero debe familiarizarse con todas las partes. Solo entonces podrás entender cómo funciona un globo aerostático.
Ninguna de estas partes individuales puede volar por sí sola, pero cuando las juntas, ¡pueden elevarse hacia el cielo! Por otro lado, quítese cualquiera de estas partes y ya no tendrá un globo aerostático.
Es por eso que cada una de estas partes es importante y por qué es importante conocer cada una de ellas para comprender cómo funciona un globo aerostático.
Cesta
La parte más básica de un globo aerostático es la canasta. La canasta es donde están todos los pasajeros y donde se almacenan los tanques de propano. La canasta es lo que realmente sostiene a la gente, por eso es muy importante.
Una canasta normalmente está hecha de mimbre que se ha tejido. Al principio, esto puede parecer realmente peligroso. Quiero decir, ¿qué tan fuerte es el mimbre? ¿No es como un papel fuerte?
Bueno, resulta que el mimbre es muy fuerte. Y, al igual que la ropa o las redes de pesca, ¡el tejido de mimbre lo hace aún más fuerte!
El mimbre también es muy duradero. Esto es útil para cuando tienes un aterrizaje brusco. Puede lidiar con el desgaste de sentarse entre arbustos o rocas.
Además de todo eso, el mimbre es realmente ligero. ¡Cuanto menos peso tenga que levantar el aire caliente, mejor! La combinación de resistencia, durabilidad y peso ligero hace que el mimbre sea el material ideal para una canasta de globos aerostáticos.
Muchas cestas de mimbre se tejen alrededor de postes hechos de aluminio u otros materiales.
Las cestas para globos extremos (vuelos de larga distancia o de gran altitud) están hechas de materiales aún más duraderos. También suelen estar presurizados.
La cesta también puede denominarse góndola.
Quemadores
Los quemadores se colocan directamente sobre la canasta sostenidos por postes o soportes. Los quemadores son los que disparan llamas al interior del sobre para calentar el aire que contiene. Se adjuntan a tanques de propano que generalmente se almacenan en la canasta.
Los tanques de propano líquido en la canasta suministran gas a los quemadores que luego encienden el gas en llamas. La llama se dispara hacia el sobre.
Estar situado directamente debajo del quemador puede ser bastante cálido, por lo que usar un sombrero es una buena sugerencia para volar en globo, ¡especialmente para nuestros globos más altos!
La altura e intensidad de la llama se controla mediante una válvula situada en el tanque de propano o en el propio quemador. Un medidor le permitirá al piloto saber cuánto propano se está alimentando a los quemadores.
Dependiendo del tamaño del globo de aire caliente, es posible que se necesite más de un quemador para calentar el aire dentro del sobre. Tener varios quemadores también es una buena idea en caso de que un quemador no funcione correctamente.
Los quemadores no se dejan encendidos perpetuamente, sino que se disparan al sobre de vez en cuando para mantener la altitud deseada.
Sobre
El sobre es lo que una persona común puede llamar globo. Es la pieza de tela en forma de lágrima invertida que se infla con aire. Tradicionalmente, los sobres tienden a ser muy coloridos.
Si bien la mayoría de los sobres tienen la misma forma, también hay globos aerostáticos que tomarán diferentes formas. Los sobres de forma tradicional se llaman globos Montgolfier.
En realidad, hay muchas partes de un sobre para garantizar un vuelo seguro y exitoso.
La parte inferior del sobre se llama garganta o boca. Esta es el área a través de la cual se disparan las llamas para calentar el aire dentro del sobre.
Justo debajo de la garganta está el faldón, una pieza de material no inflamable (normalmente Nomex) que puede canalizar el aire caliente a través de la garganta hacia el sobre sin incendiarse.
El sobre en sí generalmente está hecho de nailon ripstop que ayuda a prevenir desgarros. El sobre es en realidad muchos paneles de material todos cosidos. Estos paneles forman varios gajos, o largos tramos verticales de tela.
Cuando se juntan los corzos, forman el sobre. Cada costura está reforzada con costuras expertas y cintas de carga de alta resistencia. Esto ayuda a distribuir la presión y hace que el sobre sea mucho más duradero.
El sobre también está recubierto con una capa de poliuretano para aumentar la durabilidad.
Válvula de paracaídas
La última parte importante de un globo aerostático es la válvula de paracaídas. Esta válvula está en la parte superior del sobre o en la corona. La válvula de paracaídas es la forma en que el aire caliente escapa a la envolvente para aterrizar.
La válvula de paracaídas está controlada por una línea que está conectada a la canasta. Tirando del cordón, el piloto puede abrir la válvula del paracaídas y permitir que el aire caliente escape del sobre.
La válvula de paracaídas es importante porque permite al piloto controlar la cantidad de aire caliente que escapa. Esto ayuda a que el globo aterrice suavemente (relativamente hablando).
Al igual que los quemadores no siempre se dejan encendidos, sino que disparan aire caliente dentro del sobre cuando es necesario, el aterrizaje no solo implica abrir la válvula del paracaídas y bajar.
Dejar que el aire caliente escape en «ráfagas» controladas permite al piloto determinar qué tan rápido se acercará el globo al suelo. Sin la válvula del paracaídas, el aterrizaje sería muy peligroso.
Cómo funcionan las piezas juntas
Ahora que conoce todas las diferentes partes de un globo aerostático (o al menos las importantes), ¡podemos explicar cómo funcionan juntas para hacer que un globo aerostático vuele!
Como se mencionó anteriormente, comprender cómo funcionan juntas las partes de un globo aerostático es realmente comprender cómo funciona un globo aerostático.
Por supuesto, existe la ciencia y la aplicación, pero comprender cómo todas las partes funcionan juntas es realmente el pan y la mantequilla de lo que hace que un globo aerostático funcione.
Poniendolo todo junto
Comenzaremos con la parte más literal de ponerlo todo junto: cómo está todo conectado.
Como ya mencionamos, el quemador está sujeto a la canasta mediante postes que llegan por encima de los pasajeros. También se adjuntan a estos postes unos cordones, normalmente hechos de acero inoxidable, que sujetan la canasta al sobre.
Estos cordones se unen a los cables de carga del otro lado. Normalmente se mantienen unidos mediante mosquetones muy fuertes. Estos mosquetones también se pueden utilizar para transportar la cesta y el sobre.
Los tanques de propano están unidos a los quemadores mediante una manguera de propano hecha de goma, aunque algunos también usan acero inoxidable.
Otras conexiones que ya hemos cubierto incluyen cómo se cose el sobre, cómo se une la cinta de carga a las costuras y cómo se unen los postes a la canasta.
Por supuesto, ponerlo todo junto significa más que conectar literalmente todo. ¿Cómo funciona exactamente todo en conjunto para llevar el globo al cielo?
Despegar del suelo
Después de que todo esté armado, ¡es hora de divertirse! ¡Volador!
Esta sección contendrá una guía básica paso a paso sobre cómo funciona un globo aerostático. Hay más cosas relacionadas con los procedimientos de seguridad y la etiqueta, pero para nuestros propósitos nos ceñiremos a lo básico.
- Extiende el sobre en el suelo. Asegúrese de que no haya torceduras ni rasgaduras.
- Haga que un miembro de la tripulación mantenga abierta la garganta y haga que un miembro de la tripulación maneje la línea de la corona que permite el control del sobre durante el inflado.
- Use el ventilador del inflador para comenzar a hacer que entre aire en el sobre.
- Una vez que el ventilador haya inflado en su mayor parte el sobre, comience a encender los quemadores para calentar el aire dentro del sobre.
- En este punto, la envolvente comenzará a elevarse. Usar la línea de la corona, los pesos y tener el piloto dentro de la canasta puede ayudar a mantener el globo en su lugar.
- Una vez que el globo esté en posición vertical, ¡cargue a todos los pasajeros en la canasta!
- ¡Sigue usando los quemadores para despegar y controlar tu altitud!
- ¡Disfrutar!
¡Así es como se hace funcionar un globo aerostático!
La ciencia detrás del globo
Por supuesto, hay algo más que el aspecto técnico de volar en globo. ¿Cómo funciona un globo aerostático en teoría?
En otras palabras, ¿cuál es la ciencia detrás de un globo aerostático?
Bueno, la respuesta corta es que el aire caliente sube, y por eso vuelan los globos aerostáticos. La respuesta larga es un poco más matizada que eso. ¡A continuación, daremos la respuesta medianamente larga!
Flotabilidad
Los globos aerostáticos vuelan debido a la ley de flotabilidad. Esta ley también se llama principio de Arquímedes. El diagrama anterior ofrece una buena visión de cómo funciona esta ley.
Los principios de Arquímedes establecen que un objeto sumergido parcial o completamente en un fluido (un líquido o gas) se verá afectado por una fuerza ascendente igual a la cantidad de fluido desplazado por el objeto.
¡Esa fuerza ascendente se llama flotabilidad!
Como ves en el gráfico, flota una pelota de tenis colocada en un charco de agua. La pelota de tenis es accionada por una fuerza hacia arriba igual a la cantidad de agua que desplaza la pelota de tenis.
La pelota de tenis también se ve afectada por una fuerza descendente, la gravedad.
Cuando un objeto flota, es porque la fuerza hacia arriba y hacia abajo que actúa sobre ese objeto son iguales. Si la fuerza hacia abajo es mayor, se hunde. Si la fuerza hacia arriba es mayor, ¡vuela!
Por un momento, considere lo que sucedería es que la pelota de tenis estuviera hecha de plomo. Todos sabemos que la bola de plomo se hundiría, pero ¿por qué? Tiene el mismo tamaño que la pelota de tenis y, por lo tanto, desplaza la misma cantidad de agua.
La fuerza de flotación sería exactamente la misma en ambos objetos, pero la bola de plomo tendría una mayor fuerza hacia abajo. ¡Eso es lo que hace que la bola de plomo se hunda mientras la pelota de tenis flota!
¡Y ahora comprende la ley de la flotabilidad!
Aplicación a los globos aerostáticos
Entonces, ¿cómo se relacionan las pelotas de tenis con los globos aerostáticos?
Bueno, tiene que ver con la palabra que usé antes: fluido. Un fluido es un líquido o un gas. ¡Eso significa que los mismos principios que se aplican a una pelota de tenis en el agua se aplican a un globo de aire caliente en oxígeno!
Puede parecer extraño pensar en ello de esta manera, pero estamos constantemente rodeados de un gas: el oxígeno.
Cuando el aire dentro del sobre se calienta, se vuelve menos denso que el aire fuera del sobre. Ese aire comienza a elevarse y, dado que está atrapado en el globo, lo eleva al cielo.
Siempre que la sustentación sea mayor que el peso, el globo se eleva. Cuando la elevación y el peso son iguales, el globo flota. Cuando el peso es mayor que la sustentación, el globo desciende.
¡Y así es como la flotabilidad hace que funcionen los globos!
Aterrizaje y maniobras
Comprender los conceptos básicos de cómo funciona un globo aerostático, tanto técnica como teóricamente, nos prepara para abordar algunas de las formas más matizadas en que funcionan los globos aerostáticos.
El despegue y el aterrizaje utilizan la misma tecnología y teoría que ya hemos cubierto, pero la aplicación es diferente. Esta sección cubre algunas de las formas más complejas en las que funcionan los globos aerostáticos.
Primero, discutiremos el aterrizaje.
Aterrizar es, con mucho, la peor parte de los globos aerostáticos. En primer lugar, significa que su maravilloso vals por el cielo ha terminado. En segundo lugar, no es poco común golpearse algunas rodillas o codos durante el aterrizaje. ¡Ay!
Además de no ser divertido, el aterrizaje también es una de las partes más difíciles de volar un globo aerostático. Requiere enfoque y precisión.
En segundo lugar, hablaremos de las maniobras.
Las maniobras son de alguna manera matizadas y simples al mismo tiempo. Requiere muy poco conocimiento, pero mucha práctica para ser bueno en eso. Cubriremos todo lo que podamos, ¡pero la mejor manera de aprender a maniobrar es practicar!
¡Saltemos!
Aterrizaje
Como ya hemos comentado, los globos aerostáticos se elevan porque la sustentación es mayor que el peso. Por el contrario, los globos descienden porque su peso se vuelve mayor que la sustentación.
Para comenzar a descender, el piloto abrirá la válvula del paracaídas para permitir que el aire caliente escape del sobre. Esto significa que hay cada vez menos elevación, por lo que el peso se vuelve mayor que la elevación.
¡La parte difícil es no dejar salir demasiado aire caliente! Si no hay elevación en absoluto, el globo caerá en picado al suelo. Debido a esto, los pilotos usarán la válvula de paracaídas de la misma manera que usan su quemador: poco a poco.
Además, a medida que pasa el tiempo, el aire dentro del sobre comenzará a enfriarse gradualmente si los quemadores no están encendidos. Una vez más, el truco consiste en mantener suficiente aire caliente en el sobre para que el globo no caiga libremente.
Debido a que el objetivo es descender gradualmente, manteniendo suficiente aire caliente en el sobre sin tener demasiado o dos poco, el aterrizaje no siempre es un proceso rápido.
Una forma común de aterrizar un globo aerostático se llama «enfoque escalonado». Este enfoque implica bajar el globo poco a poco, manteniendo la altitud entre cada descenso.
Este enfoque se parece a bajar las escaleras, este es su nombre: el enfoque escalonado.
Al determinar un área de aterrizaje, siempre es bueno hacer tres preguntas: ¿es seguro? Es legal ¿Es educado? Si la respuesta a cada pregunta es sí, ¡entonces es un buen sitio de aterrizaje!
Al acercarse al suelo, el piloto puede bajar una «línea de caída» que el personal de tierra puede agarrar. Esto permite que el personal de tierra ayude al piloto a aterrizar, especialmente en áreas más pequeñas y precarias.
Maniobra
Maniobrar un globo aerostático es tanto una ciencia como un arte y viceversa. Ciertamente aplica ciencia sólida, pero tienes que sentirla. Es uno de los intangibles de inflar de esa manera.
Los globos aerostáticos se diferencian de muchas otras máquinas voladoras porque no tienen motor ni alas. Esto significa que no hay mucho control sobre a dónde va un globo aerostático.
De hecho, el globo irá a donde vaya el viento. Entonces, ¿cómo es posible maniobrar un globo aerostático?
Bueno, a medida que cambia su altitud, se encontrará con corrientes de aire que se dirigen en diferentes direcciones. ¡Eso significa que puedes cambiar la dirección del globo cambiando la elevación!
Desafortunadamente, no hay ninguna señal que le indique dónde cambian las corrientes de aire, hacia dónde se dirigen o qué tan rápido van.
Entonces, hay muchas herramientas que los globos aerostáticos deben usar. Desde pequeños globos de helio hasta dejar caer crema de afeitar, hay muchas formas de determinar dónde está la corriente de aire deseada.
Ahí es también donde entran en juego la intuición y la experiencia. ¡Algunos pilotos son como peces en el agua cuando suben al cielo!
Combustible, medidores y otros equipos
Hay varios equipos que ayudan a que los globos aerostáticos funcionen mejor. ¡Conocer estos equipos realmente ayuda a completar el funcionamiento de los globos aerostáticos!
Esto no pretende ser una lista exhaustiva de todos los equipos que le pueden resultar útiles para volar en globo. Tampoco es una revisión de producto, por lo que tendrá que averiguar qué marcas funcionan mejor para usted.
Propano liquido
Está bien, sé lo que estás pensando. Puede parecer un poco redundante decir que un globo aerostático necesita combustible para volar, pero la verdad es que un globo aerostático necesita combustible para volar.
Auge. Redundancia. Considérese redundante.
De todos modos, es realmente importante tener combustible en esta lista. En primer lugar, si es nuevo en el mundo de los globos aerostáticos, es posible que se pregunte qué tipo de combustible comprar. ¡La respuesta es gas propano líquido !
Es imperativo tener la cantidad adecuada de combustible para un viaje en globo aerostático. ¿Qué pasa si estás a 2,000 pies en el aire y de repente te quedas sin? Eso no es bueno.
No olvide el combustible.
Altímetro
¡Un altímetro te dice cuál es tu altitud! Normalmente están configurados al nivel del mar, pero puede ajustar la configuración para que coincida con su área.
Estos pueden ser útiles para evitar subir demasiado, asegurarse de que estás lo suficientemente alto ( legalmente hablando ) o si de alguna manera has perdido visibilidad.
Los altímetros tienden a ser pequeños, muy transportables y súper precisos. De hecho, como puede ver en la imagen de arriba, muchos altímetros se pueden usar como relojes.
Conocer tu altitud es muy útil cuando viajas en globo. ¡Probablemente pueda encontrar un altímetro en su tienda de deportes local en la sección de escalada o senderismo!
Chispas
Las chispas se refieren a pedernal y acero, fósforos, encendedores o chispas reales. Estas herramientas se utilizan cuando un quemador se apaga en pleno vuelo o si el generador de chispas electrónico no funciona en el quemador.
Definitivamente recomendaría llevar varias opciones diferentes aquí. Un clásico de dos golpes es un encendedor y una caja de fósforos.
Parte del globo se está preparando para cada situación. No puede salir mal mucho, pero cuando suceda, la diferencia entre la vida y la muerte puede ser simplemente su preparación.
Por lo tanto, recoja un par de chispas en caso de que algo salga mal con un quemador en pleno vuelo. En el peor de los casos, puede usar sus fósforos para encender el fuego antes de los smores. ¡Mmm!
Variómetro
Un variómetro te dice si estás subiendo o bajando, y qué tan rápido subes o bajas. Esta herramienta es muy útil casi siempre.
Desde el despegue hasta el aterrizaje e incluso tratando de juzgar las corrientes de aire, un variómetro es su herramienta de referencia. Es especialmente útil cuando estás volando alrededor de otros globos u otros obstáculos.
Al igual que el altímetro, es ligero, fácil de transportar y muy fiable. Créame cuando digo que un variómetro hace que inflar sea mucho más fácil.
El desarrollo de los globos aerostáticos
Para terminar, vale la pena señalar cómo los globos aerostáticos han cambiado con el tiempo. En esta sección, veremos cómo los globos aerostáticos han funcionado de manera diferente a medida que la tecnología ha mejorado.
A pesar de que los globos aerostáticos utilizan una tecnología relativamente simple, ¡todavía ha habido algunos desarrollos serios en el funcionamiento de los globos aerostáticos a lo largo de los años!
Globos de aire caliente entonces
El globo aerostático fue inventado por dos hermanos franceses, Joseph y Étienne Montgolfier. El primer vuelo tripulado exitoso tuvo lugar el 21 de noviembre de 1783.
Los primeros globos tenían que quemar paja y madera a bordo para calentar el aire dentro del sobre. Desafortunadamente, los primeros en globo pensaron que era humo, no aire caliente, lo que elevó el globo hacia el cielo.
Debido a esto, generalmente usaban paja y madera húmedas, lo que generaba más humo. Este fue un gran revés.
Esto hizo que el despegue y el aterrizaje fueran particularmente difíciles. Afortunadamente, estos globos no volaron tan alto como los globos modernos.
Los primeros globos de aire caliente tampoco tenían la conveniencia moderna de materiales a prueba de roturas y resistentes al fuego al hacer sus sobres.
No era raro usar arpillera con papel de pared y redes de pesca al hacer el sobre. La tela de saco se abotonaría junto con papel tapiz decorativo en la parte superior. Las redes de pesca mantenían todo unido.
Hubo muchos conceptos erróneos sobre el vuelo que llevaron a los primeros globos a llevar mucho equipo innecesario. Los científicos comenzaron a comprender las similitudes entre el agua y el aire, pero algunos llevaron esa comprensión un poco demasiado lejos.
Algunos globos aerostáticos llevaban remos, grandes velas e incluso anclas.
Los primeros globos de aire caliente no eran muy seguros, por lo que se abandonaron rápidamente en favor de los globos de gas.
Globos aerostáticos ahora
Ed Yost cerró la brecha entre los primeros globos aerostáticos y los globos modernos. En muchos sentidos, Yost trajo los globos aerostáticos a la era moderna sin ayuda de nadie.
Yost se familiarizó con los globos de gas a lo largo de su carrera y se interesó por los globos aerostáticos durante la década de 1950. En ese momento, habían pasado más de 100 años desde que prácticamente cualquier persona había usado globos aerostáticos.
Hubo muchos obstáculos que superar, pero cada obstáculo se convirtió en un gran avance. Usando ciencia y tecnología modernas, Yost pudo tomar los primeros diseños de los hermanos Montgolfier y hacerlos más seguros y confiables.
Algunas de las mejoras notables incluyen el uso de propano líquido y quemadores, material más duradero y menos inflamable para el sobre, y perfeccionar el sobre en forma de lágrima al revés.
De alguna manera, las mayores adiciones de Yost fueron aquello de lo que se deshizo. Había tantas cosas que se usaban en los primeros globos que no eran necesarias en absoluto. Al eliminar estas partes del globo, mejoró enormemente el globo.
Básicamente, Yost estaba haciendo lo que Steve Jobs le dijo a Mark Parker que hiciera: «Deshazte de las cosas malas y concéntrate en las cosas buenas» ( Forbes ).
No pasó mucho tiempo antes de que la gente se interesara por el trabajo de Yost. A fines de la década de 1960, los globos aerostáticos volvieron a ser oficialmente populares.
Hoy en día, los globos aerostáticos todavía siguen el modelo básico establecido por los hermanos Montgolfier e incluyen las actualizaciones proporcionadas por Yost y otros desde él.
Los globos aerostáticos son un récord histórico (juego de palabras) en popularidad, seguridad y crecimiento. El interés en los globos aerostáticos se debe en gran parte a la forma segura y confiable en que funcionan los globos aerostáticos.
