ΚΑΤΣΑΡΑ ΣΤΕΛΛΑ ΑΤΟΜΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΕΡΟΣΤΑΤΟ

ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΧΟΛΕΙΟ: 6ο ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΡΟΔΟΥ ΤΜΗΜΑ : A 3 (ΟΜΑΔΑ Α) ΜΑΡΤΙΟΣ 2013

2

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΕΝΟΤΗΤΑΣ ΘΕΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ- ΜΕΤΑΦΟΡΕΣ ΘΕΜΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ : ΑΕΡΟΣΤΑΤΟ ΜΑΘΗΤΡΙΑ: ΣΤΕΛΛΑ ΚΑΤΣΑΡΑ

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΣΤΟΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗ: ΔΗΜ. ΖΑΧΑΡΙΑΔΗ

ΜΑΡΤΙΟΣ 2013

3

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

1. Σκοπός……………………………………….σελ.4

2. Κριτήρια Επιλογής……………………… σελ.4

3. Πρόλογος……………………………………σελ.4.

4. Συνοπτική Ανάλυση της Ενότητας

<< Μεταφορές και Επικοινωνίες>>

Μεταφορές………………………………….σελ.6

Επικοινωνίες……………………………… .σελ.9

5. Περιγραφή Αερόστατου………………… σελ.12

Ιστορική Εξέλιξη Αερόστατου………… σελ.29

6. Επιστημονικά στοιχεία και θεωρίες που

σχετίζονται με το αντικείμενο ……………σελ. 35

7. Χρησιμότητα………………………………σελ. 36

8. Κατάλογος εργαλείων……………………σελ .38

Κατάσταση Υλικών……………………… σελ.38

10.Κόστος κατασκευής…………………… σελ.39

11.Σκέψεις…………………………………… σελ.40

12.Βιβλιογραφία-πηγές………………………σελ.41

4

ΑΕΡΟΣΤΑΤΟ 1.ΣΚΟΠΟΣ Το Αερόστατο είναι ένα πτητικό μέσο, ελαφρύτερο από τον αέρα, που αιωρείται χάρη στην αεροστατική άνωση. Αποτελείται από δύο κύρια μέρη: τηλέμβος (που λέγεται και «καλάθι») και είναι ο χώρος όπου βρίσκονται οι επιβάτες και από ένα μεγάλο σάκο, (μπαλόνι), που ονομάζεται "αεροστατική σφαίρα" και γεμίζει με ζεστό αέρα ή κάποιο ελαφρύτερο του αέρα,(π.χ. υδρογόνο, ήλιο, φωταέριο κ.λπ 2.ΚΡΙΤΗΡΙΑ Όταν ήμουν μικρό παιδί, ζήλευα τα πουλιά που μπορούσαν να πετουν ελεύθερα σχίζοντας τον αέρα χωρίς κανένα φόβο.Ηθελα να ταξιδέψω και εγώ ψηλά στον Ουρανό με τα δικά μου φτερά……… ….Όμως αυτό δεν ήταν δυνατόν έτσι άρχισε να τριβελίζει στο μικρό μου μυαλό η ιδέα να πετάξω κάποτε με ένα πολύχρωμο αερόστατο. Να φύγω …. ψηλά και μακριά ….όσο πιο μακριά γίνεται….Να με πάρει ο αρωγός άνεμος …. κατά που φυσάει αυτός… μια αριστερά μία δεξιά όχι κάτω μα επάνω ψηλά, να βλέπω γαλάζιο Ουρανό … .άσπρα σύννεφα να με πάει σε ένα κόσμο μαγικό . Αυτό το παιδικό όνειρο ,ίσως και όνειρο ζωής για ταξίδια μακρινά και αναπάντεχες περιπέτειες σε κάθε γωνιά της γης με ένα μέσο όχι πεζό μα ρομαντικό, παραμυθένιο με ώθησαν να πω ένα μεγάλο «ΝΑΙ» στο θέμα αυτό . 3.ΠΡΟΛΟΓΟΣ «Αγαπητοί μου, φίλοι… Σας πληροφορώ ότι το αερόστατό μου αναχωρεί σε λίγο για νέες πτήσεις, για να μεταφέρει χωρίς όρια τις πρώτες αποσκευές με τις περιπέτειες του. Κι επειδή το αερόστατό μου δεν θα μπορεί να σταθμεύει εντός οποιωνδήποτε ουρανοφραγμάτων, θα διασχίζει από εδώ και στο εξής ελεύθερα τους ουράνιους αιθέρες του κόσμου μας, από όπου και θα σας στέλνει σε άτακτα χρονικά διαστήματα τις ανταποκρίσεις του. Σας προσκαλώ να επιβιβαστείτε ως αεροναύτες

5

στο καλάθι του, φέροντας την καλή αύρα σας για να γίνει δυνατή η ανύψωσή του, πετώντας από την λέμβο του τα βάρη των δύσκολων καιρών μας...» Οι βαλίτσες μου είναι έτοιμες. Και πήρα μόνο τα απαραίτητα: αισιοδοξία, τρέλα, θάρρος και όνειρα. Το νέο μου ταξίδι δεν έχει συγκεκριμένο προορισμό, κανένα από τα ταξίδια που έχω κάνει έως τώρα δεν είχε. Απλά «απογειωνόμουν» (ακόμα κι αν βρισκόμουν στη Γη). Γιατί ήθελα να φεύγω, έστω για λίγο, από τη Γη αυτών που δεν είχαν το κουράγιο να «ταξιδέψουν». Αυτών που εξακολουθούσαν να μένουν προσδεμένοι στη Γη που κατά βάθος και οι ίδιοι δεν επιθυμούσαν. Τα ταξίδια μου ήταν σύντομα γιατί προσγειωνόμουν ανώμαλα από την πεζή και άνοστη πραγματικότητα των άλλων. Αταίριαστη αυτή με τη ταξιδιάρικη και παθιασμένη αλήθεια μου. Όχι, δεν έχω τρελαθεί (ακόμα!) και αυτά που λέω δεν είναι αποκυήματα μιας απεγνωσμένης φαντασίας. Είναι η φωνή της ανάγκης για ταξίδια στην ελευθερία πέρα από τα όρια των άλλων. Ταξίδια στην ελευθερία του μυαλού και της ψυχής μου. Και πιστέψτε με αυτά τα ταξίδια είναι ανέξοδα. Το εισιτήριό σου το πληρώνεις με το πάθος σου να ζήσεις όπως τελικά επιθυμείς. Μπορεί να είναι χρονοβόρο αυτό το ταξίδι αλλά όταν φτάνεις στον προορισμό που έχεις ονειρευτεί, αισθάνεσαι ότι τελικά άξιζε το κόπο.

Όπως σας είπα και στην αρχή είμαι έτοιμη να ταξιδέψω και πάλι. Σε αυτό το ταξίδι μου συνεπιβάτες μου θα είναι οι φίλοι με τους οποίους αισθάνομαι ότι θα μπορώ να ταξιδεύω για πάντα και οι οποίοι ποτέ δεν με προσγειώνουν ανώμαλα σε εδάφη που εγώ δεν

6

θέλω. Το αερόστατο που θα μας μεταφέρει στον αγαπημένο μας προορισμό το βάψαμε πολύχρωμο, ένα χρώμα για κάθε συναίσθημα. Όλα τα συναισθήματα για μας ευπρόσδεκτα. Γιατί αν έχεις τη δύναμη να τα βιώσεις όλα τότε το ταξίδι στη ζωή γίνεται ακόμα πιο συναρπαστικό. Σας αφήνω, οι αιθέρες με περιμένουν. ..ή Θέλετε να με ακολουθήσετε;

4.ΜΕΤΑΦΟΡΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΜΕΤΑΦΟΡΕΣ Μεταφορές είναι το σύνολο των διαφόρων τρόπων μετακίνησης προσώπων ή πραγμάτων από τον ένα τόπο σε άλλο. Ο άνθρωπος από πολύ νωρίς έπρεπε να μετακινείται προκειμένου να εξασφαλίσει την ανεύρεση της τροφής του. Αλλά και αργότερα, όταν εγκαταστάθηκε μόνιμα δημιουργώντας οικισμούς, η ανάγκη του για επικοινωνία που συχνά ξεκινούσε από την ανάγκη ανταλλαγής προϊόντων τον οδήγησε να δημιουργήσει τα μέσα που θα τον βοηθούσαν στις μετακινήσεις του. Έτσι ανέπτυξε τα πρώτα μέσα μεταφοράς. Οι μεταφορές αποτελούν ένα από τους σπουδαιότερους παράγοντες της οικονομικής ζωής. Είναι αυτονόητο ότι ένα προϊόν, όσο πολυδάπανη κι αν είναι η παραγωγή του, είναι αδύνατο να αποκτήσει κάποια αξία, αν δε μεταφερθεί ως τον καταναλωτή ή αν δε μεταφερθεί ο καταναλωτής ως το αγαθό. Από εδώ πηγάζει και η τεράστια σημασία του κλάδου των μεταφορών. Είναι η βάση της ανταλλαγής και της κυκλοφορίας των αγαθών και χωρίς αυτές δεν υπάρχει οικονομική ζωή. Η βελτίωση των μέσων μεταφοράς έχει ως συνέπεια τη σημαντική μείωση της περιόδου κυκλοφορίας των εμπορευμάτων, πράγμα που συνεπάγεται τη γενικότερη μείωση της αξίας τους, επειδή τα έξοδα μεταφοράς αποτελούν μέρος της αξίας του εμπορεύματος. Στο Μεσαίωνα τα έξοδα μεταφοράς ήταν υπέρογκα.

7

Η εφεύρεση των σιδηροτροχιών και των ατμοκίνητων σιδηροδρόμων ήταν τεράστιο ιστορικό βήμα για την ανάπτυξη των μεταφορών. Η ατμομηχανή, βασικό στοιχείο για την βιομηχανική επανάσταση, αποδείχτηκε εξαιρετικά χρήσιμη και για τις μεταφορές, όπου χρησιμοποιήθηκε έντονα μετά το 1820. Ο πρώτος τύπος ατμοκίνητου πλοίου δοκιμάστηκε στο Σηκουάνα το 1803. Στη συνέχεια μελετήθηκε η χρησιμοποίηση των ατμόπλοιων, όχι μόνο στους ποταμούς αλλά και στη θάλασσα. Στις σιδηροδρομικές μεταφορές η επανάσταση ήρθε επίσης από την κατασκευή των ατμομηχανών. Από το 1825 μπήκαν σε λειτουργία τρένα των 90 τόνων με ατμομηχανή βάρους 9 τόνων. Η τελειοποίηση των μέσων μεταφοράς για τη μείωση των αποστάσεων άσκησε τεράστια επίδραση σε όλους τους τομείς της οικονομικής ζωής. Η επανάσταση στον τομέα των μεταφορών στα μέσα του 19ου αιώνα επέτρεψε στην αγροτική οικονομία να βρει νέες αγορές, οι πόλεις σώθηκαν από τους κινδύνους έλλειψης εφοδιασμού τους σε τρόφιμα, οι βιομήχανοι συγκέντρωσαν τη μεγάλη παραγωγή και τις εγκαταστάσεις βαριάς βιομηχανίας, γιατί ήταν εξασφαλισμένοι όσον αφορά τον τακτικό εφοδιασμό σε πρώτες ύλες και κάρβουνο. Τα σύγχρονα μέσα μεταφοράς χρησιμοποιούν ως ενέργεια: • τη μυϊκή ενέργεια (ποδήλατο) • την αιολική ενέργεια (ιστιοφόρο) • τη θερμική ενέργεια από κατανάλωση καυσίμων που μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια (αυτοκίνητα, αεροπλάνα κτλ.). για τη μετατροπή της θερμικής ενέργειας χρησιμοποιούνται κινητήρες εσωτερικής καύσης ή στρόβιλοι ή κινητήρες αντιδράσεως (jet). Οι μεταφορές τα τελευταία χρόνια αποτελούν ολοένα και μεγαλύτερο κομμάτι της ζωής μας. Είναι ένας μεγάλος και πολύπλοκος τομέας που μπορεί για λόγους ευκολίας να ταξινομηθεί σε ομάδες όπως είναι: οι χερσαίες μεταφορές, οι θαλάσσιες μεταφορές και οι αεροπορικές μεταφορές. Χερσαίες μεταφορές Οι χερσαίες μεταφορές αφορούν μέσα μεταφοράς που λειτουργούν κυρίως στο έδαφος και διαιρούνται σε διαφορετικά

8

είδη και μορφές. Στα χερσαία μέσα μεταφοράς συμπεριλαμβάνονται εκτός από το αυτοκίνητο, το τρένο, το λεωφορείο, το φορτηγό, το δίκυκλο, το ποδήλατο, αλλά και ο ανελκυστήρας, οι κυλιόμενες σκάλες κλπ.

Για ειδικές μεταφορές χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι τρακτέρ, αυτοκίνητα-ψυγεία, ανυψωτικά μηχανήματα, κοντέινερ κλπ

Θαλάσσιες μεταφορές Οι μεταφορές μέσω του νερού κυρίως του θαλασσινού αλλά και των ποταμών ή των λιμνών χάνονται στα βάθη του χρόνου. Τα πρώτα πλωτά μέσα ήταν ξύλινες βάρκες που κινούνταν με κουπιά ή πανιά. Ακολούθησαν τα ιστιοφόρα που σταδιακά εξελίχθηκαν και επέτρεψαν στους μεγάλους θαλασσοπόρους της Ευρώπης μεγάλα ταξίδια εξερευνήσεων στην Αφρική, την Ασία και την Αμερική. Μετά την ανακάλυψη της ατμομηχανής χρησιμοποιήθηκαν τα σιδερένια ατμοκίνητα πλοία. Τα περισσότερα πλοία σήμερα χρησιμοποιούν σύγχρονο ηλεκτρονικό εξοπλισμό και εξυπηρετούν το μεγαλύτερο μέρος του διεθνούς εμπορίου. Τα είδη πλωτών μέσων περιλαμβάνουν αεροπλανοφόρα, φορτηγά πλοία για μεγάλα φορτία, δεξαμενόπλοια, πλοία ρυμουλκά, υποβρύχια κλπ. .

Εναέριες μεταφορές Οι εναέριες μεταφορές αφορούν μέσα μεταφοράς που λειτουργούν κυρίως στην ατμόσφαιρα της γης και διαιρούνται σε διαφορετικά είδη και μορφές. Μια απλή διάκριση των εναέριων μέσων είναι σ’αυτά που είναι ελαφρύτερα από τον αέρα και στα μέσα που είναι βαρύτερα από τον αέρα. Μπορούμε να πούμε ότι η ιστορία των εναέριων μεταφορών ξεκινάει όταν στις 17 Δεκέμβρη 1903 οι αδελφοί Όρβιλ και Γουίλμπερ Ράιτ πραγματοποίησαν επιτυχημένες δοκιμές πτήσης

9

μηχανοκίνητου ανεμόπτερου με έλεγχο περιστροφής (roll) (ή σωστότερα διατοιχισμού), έλεγχο εκτροπής (yaw) και έλεγχο κλίσης (pitch) (ή σωστότερα πρόνευσης). Τα σύγχρονα επιβατικά τζετ κινούνται με ταχύτητες 500 με 700 Km/h (περίπου 0.5 φορές η ηχητική ταχύτητα).

ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ

Με τον όρο επικοινωνία εννοούμε την ανταλλαγή μηνυμάτων μεταξύ ενός πομπού και ενός δέκτη.

Στην αρχή οι άνθρωποι άρχισαν να επικοινωνούν μεταξύ τους με νοήματα και στην συνέχεια με την ομιλία. Καθώς όμως άρχισαν να οργανώνονται σε κοινωνίες, έγινε αναγκαία η επέκταση της επικοινωνίας μεταξύ των διαφόρων οικισμών. Έπρεπε επομένως να μεταφερθεί ένα μήνυμα σε κάποια απόσταση. Έτσι εμφανιστήκαν οι τηλεπικοινωνίες. Για το σκοπό αυτό ο ανθρωπος αρχικά χρησιμοποίησε τη φωτιά και τον καπνό. Τα σινιάλα με φωτιές ή καπνούς ήταν η πρώτη μορφή τηλεπικοινωνίας και χρησιμοποιήθηκε για πολλούς αιώνες. Η ανακάλυψη του ηλεκτρισμού κατά το 18 αιώνα έδωσε νέα ώθηση στις επικοινωνίες. Έτσι αρχικά αναπτύχθηκε η τηλεγραφία και στη συνέχεια η τηλεφωνία που αποτέλεσε το σημαντικότερο είδος επικοινωνίας κατά τον 20 αιώνα.Τέλος κατά τον 20ο

αιώνα εμφανίζονται και νέες συσκευές επικοινωνίας όπως το ραδιόφωνο και η τηλεόραση .

Ο τηλέγραφος Πρόδρομος της ηλεκτρονικής επανάστασης ήταν η ανακάλυψη του τηλέγραφου στα μέσα του 19ου αιώνα.

10

Τηλέφωνο Με την καθιέρωση του τηλεγραφικού συστήματος για τη μετάδοση μηνυμάτων εφευρέτες προσπάθησαν να μετατρέψουν τα ηχητικά κύματα σε ηλεκτρικά σήματα και το αντίστροφο. Το 1876 ο Γκράχαμ Μπέλ επινόησε το τηλέφωνο. Το 1906 ο Ντεφόρεστ φτιάχνει το ασύρματο τηλέφωνο ενώ το 1979 τα εργαστήρια Μπελ παρουσιάζουν το πρώτο κινητό. Ραδιόφωνο Βασιζόμενος στα πειράματα των Χερτς και Μάξγουελ ο Γουλιέλμος Μαρκόνι χρησιμοποίησε για την παραγωγή και λήψη Ραδιοκυμάτων διατάξεις με μακριά σύρματα και μεταλλικές πλάκες. Αυτές ήταν οι πρώτες κεραίες. Το πρώτο ραδιοφωνικό μήνυμα του Μαρκόνι που διέσχισε τον Ατλαντικό στις 12 Δεκεμβρίου του 1901 ήταν το γράμμα S σε κώδικα Μορς. Τηλεόραση Στο πειραματικό στάδιο δοκιμάστηκαν συστήματα για τη μετατροπή φωτεινών σημάτων σε ηλεκτρικά μέσω της τηλεοπτικής κάμερας, για την εκπομπή και λήψη των σημάτων με ραδιοκύματα και τέλος την εμφάνιση των σημάτων με μορφή κινούμενων εικόνων πάνω σε οθόνη. Τελικά επικράτησε ο σωλήνας καθοδικών ακτινών CRT στο ρόλο της μονάδας που εμφανίζει την τηλεοπτική εικόνα. Η τηλεόραση ήταν ένα ακόμη ορόσημο στην ιστορία της έρευνας και της χρησιμοποίησης του ηλεκτρισμού και εμφανίζεται ταυτόχρονα σαν υπηρέτης και επικυρίαρχος του ανθρώπου. Το τηλέτυπο Το τηλέτυπο είναι μια εφεύρεση που ενώνει μαζί τα θαύματα της γραφομηχανής του τηλέγραφου και του τηλεφώνου. Όπως με το τηλέφωνο αρκεί να σχηματίσουμε τον αριθμό του ανθρώπου που θέλουμε να επικοινωνήσουμε και με την τηλεπιλογή συνδεόμαστε

11

αμέσως ακόμα και στα πιο μακρινά μέρη της γης. Όπως με τον τηλέγραφο, μπορούμε να στείλουμε ένα γραπτό μήνυμα αποφεύγοντας έτσι να γίνει παρανόηση των λέξεων. Επιπλέον οι λέξεις γράφονται όπως και στη γραφομηχανή. Ηλεκτρονικοί υπολογιστές Επιλέγουν – επεξεργάζονται πολύ γρήγορα κάθε είδους πληροφορία. Με το διαδίκτυο η πληροφορία αποστέλλεται πολύ γρήγορα σε οποιοδήποτε σημείο του πλανήτη μέσω του ηλεκτρονικού ταχυδρομείου. Οι πρώτοι υπολογιστές το 1946 ήταν οι ENIAC και ήταν μεγάλου μεγέθους. Ο πρώτος μικροϋπολογιστής της Apple κατασκευάστηκε το 1976 από τους S. Wozniak και S. Jobs. Σήμερα υπάρχουν πολλά συστήματα επικοινωνιών. Όλα αυτά λειτουργούν με το ίδιο τρόπο –έχουν την ίδια μορφή. Καταρχήν πρέπει να υπάρξει ένα μήνυμα που θα πρέπει να μεταδοθεί .Η μετάδοση γίνεται από έναν πομπό προς ένα δέκτη, μέσα από ένα δίαυλο επικοινωνίας. Το μήνυμα, ο πομπός, ο δέκτης και ο δίαυλος επικοινωνίας αποτελούν ένα σύστημα επικοινωνίας. Οι δίαυλοι επικοινωνίας διακρίνονται σε ατμοσφαιρικούς και φυσικούς. Στην πρώτη περίπτωση ανήκει ο αέρας, ενώ στη δεύτερη τα σύρματα, τα καλώδια και οι οπτικές ίνες. Σήμερα υπάρχουν πολλά συστήματα επικοινωνίας. Κάποια απ’ αυτά είναι:

1. Η επικοινωνία δεδομένων (π.χ μεταφορά ενός κειμένου από τον Η/Υ στον εκτυπωτή.

2. Η οπτική επικοινωνία( π.χ η φωτογράφηση) 3. Η επικοινωνία εικόνας ήχου 4. Η γραφική επικοινωνία

Τα περισσότερα συστήματα σήμερα είναι συνδυασμός των συστημάτων αυτών.

12

5. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ Το αερόστατο είναι μια σφαίρα κατασκευασμένη από ύφασμα, που γίνεται αεροστεγές με κατάλληλη επίχριση. Στο πάνω μέρος του αερόστατου υπάρχει βαλβίδα, που ο αεροναύτης μπορεί να την ανοίξει με σχοινί, ώστε να είναι δυνατή η διαφυγή αερίου και στο κάτω μέρος έχει το σωλήνα πληρώσεως. Ένα κομμάτι του υφάσματος ράβεται έτσι, που να μπορεί να σκιστεί εύκολα. Έτσι, σε περίπτωση ανώμαλης προσγείωσης με άνεμο, από το σχίσιμο του υφάσματος φεύγει αμέσως το αέριο και δεν παρασύρεται το αερόστατο πάνω στο έδαφος. Όλη η σφαίρα περιβάλλεται με σχοινιά, που στο κάτω άκρο τους συγκρατούν ένα δακτύλιο. Απ’ αυτόν κρέμεται το έρμα, το σχοινί και η λέμβος με τα όργανα και το πλήρωμα. Ως αέριο πληρώσεως χρησιμοποιείται το υδρογόνο, το φωταέριο και το ήλιο. Η σφαίρα δεν είναι τελείως κλειστή, γιατί όσο ανέρχεται το αερόστατο, η εξωτερική πίεση της ατμόσφαιρας μικραίνει και επομένως το αέριο διαστέλλεται. Η διαστολή αυτή του αερίου θα είχε ως αποτέλεσμα την έκρηξη του αερόστατου. Υπάρχει και το ημιπλήρες αερόστατο, που η σφαίρα του γεμίζεται κατά τα 9/10 της με ελαφρό αέριο. Όσο η ανύψωση εξακολουθεί, η ατμοσφαιρική πίεση και η ανυψωτική δύναμη του αερίου μικραίνουν. Επειδή όμως ο όγκος του αερίου αυξάνει διαρκώς, σύμφωνα με το νόμο των Μπόιλ - Μαριότ, η ολική ανυψωτική δύναμη του αερόστατου παραμένει η ίδια, μέχρι το ύψος όπου το αέριο θα καταλάβει ολόκληρη τη σφαίρα. Τώρα η ανύψωση συνεχίζεται όπως στο πλήρες αερόστατο. Το αέριο εξακολουθεί να διαστέλλεται, αλλά, αφού η σφαίρα έχει πλέον γεμίσει, αρχίζει να φεύγει στην ατμόσφαιρα, οπότε η ανυψωτική του δύναμη ελαττώνεται. Τελικά η άνωση του γίνεται ίση με το βάρος του και το αερόστατο σταματά. Το ύψος στο οποίο θα σταματήσει λέγεται "κανονικό ύψος" και εξαρτιέται μόνο από τη χωρητικότητα της σφαίρας. Είναι λοιπόν, άσκοπο να γεμίσουμε το αερόστατο από την αρχή τελείως. Στην πραγματικότητα το αερόστατο ξεπερνά το κανονικό ύψος από κεκτημένη ταχύτητα, οπότε χάνει ακόμα λίγο αέριο και έτσι η άνωση του δεν επαρκεί. Έτσι τώρα αρχίζει η κάθοδός του ως ημιπλήρες αερόστατο, που συνεχίζεται μέχρι το έδαφος, γιατί το αέριο συστέλλεται συνεχώς. Για να σταματήσει αυτή η κάθοδος πρέπει να απορρίψει βάρος και έτσι να ελαφρώσει το αερόστατο. Αυτό γίνεται με την απόρριψη του έρματος, που έχει μαζί του. Το αερόστατο θα

13

κατέβει οριστικά, αν το βάρος του μετά την απόρριψη του έρματος, είναι μεγαλύτερο από την άνωση του ή όταν ο αεροναύτης εκδιώξει από τη βαλβίδα ανάλογη ποσότητα αερίου. Η προσγείωση γίνεται με άγκυρα. Για πτήση σε μικρό ύψος χρησιμοποιείται σχοινί, που το αφήνουν να σέρνεται στο έδαφος και να αντισταθμίζει την άνωση, ανάλογα με το μήκος του από τη λέμβο μέχρι τη γη. Πολύ χρησιμοποιείται σήμερα το "δέσμιο αερόστατο", που αποτελεί θαυμάσιο παρατηρητήριο για να γίνουν πειράματα και μετρήσεις. Ο πιο συνηθισμένος τύπος δέσμιου αερόστατου, το αετοαερόστατο, είναι επίμηκες, στο πάνω μέρος του έχει το αέριο και στο κάτω έχει ατμοσφαιρικό αέρα. Η ευστάθειά του είναι πολύ μεγάλη χάρη σ’ ένα ειδικό προσάρτημα που έχει στο πίσω μέρος του και μοιάζει με ουρά αετού. Τέτοια αερόστατα, ενωμένα μεταξύ τους, ώστε να σχηματίζουν δίχτυ, χρησιμοποιήθηκαν κατά χιλιάδες από τους Βρετανούς στα παράλια της Μ. Βρετανίας προς την Ευρώπη, για ν’ αποκρούονται τα γερμανικά αεροπλάνα και οι ιπτάμενες βόμβες. Τα μόνα που μπορούσαν να περάσουν από το φράγμα ήταν οι πύραυλοι V-2, που κατασκεύασε ο Βέρνερ φον Μπράουν. Συνοπτικά λοιπόν τα μέρη ενός αερόστατου είναι τα εξής:

Μπαλόνι: ΘΟΛΟΣ

Ο θόλος (envelope) ράβεται από πολυεστερικό ύφασμα. Το σχήμα του θόλου επιτρέπει, αφού πληρωθεί, οι αναπτυσσόμενες δυνάμεις - τάσεις να μεταφέρονται στις κάθετες λουρίδες του (νομείς). Η διαίρεση του θόλου και σε οριζόντιους νομείς σκοπό έχει να σχηματισθούν πολλά τμήματα μικρών διαστάσεων έτσι, ώστε, αφ' ενός, να αυξηθεί η ανθεκτικότητα του θόλου, αφ' ετέρου να διακόπτεται η επέκταση σχισίματος του υφάσματος, εάν συμβεί κάτι τέτοιο. Το χείλος εισόδου του αέρα στον θόλο είναι ραμμένο από ύφασμα υψηλής αντιπυρικής αντοχής, αφού στο σημείο αυτό, μαζί με τον θερμό αέρα, φθάνουν και οι φλόγες του καυστήρα. Στο άνω μέρος (κορυφή) του θόλου και στο κέντρο του, διαμορφώνεται ένα άλλο κυκλικής μορφής άνοιγμα (στόμιο) μικρότερων κατά πολύ διαστάσεων του στομίου εισόδου του θερμού αέρα (κάτω άνοιγμα).

14

Σκοπός του στομίου είναι η αποτόνωση του θερμού αέρα (μείωση της πίεσής του, άρα και του ειδικού βάρους του), για τον έλεγχο του αεροσκάφους κατά την πτήση (κάθοδο) και κατά την προσγείωση. Το άνοιγμα αυτό ελέγχεται από μία στρογγυλή, επίσης, βαλβίδα (parachute), η οποία επιτρέπει την έξοδο αέρα, όταν απομακρύνεται από την θέση επαφής με το στόμιο και εξασφαλίζει στεγανότητα, όταν εφάπτεται στην έδρα της.

Η διατήρηση της βαλβίδας σε επαφή με το στόμιο, όταν ο θόλος βρίσκεται υπό ανάπτυξη, οπότε η πίεση του αέρα δεν είναι ακόμη ικανή να επιτύχει την επαφή αυτή, επιτυγχάνεται με ταινία συνάφειας (χριτς-χρατς, Velcro, όπως στα ρούχα και τα υποδήματα).

Όταν, ωστόσο, ο θόλος αναπτυχθεί, προ της αφέσεως για πτήση, ο κυβερνήτης έλκει το σχοινί ελέγχου της βαλβίδας (βλέπε στην συνέχεια), ώστε να αποκολληθούν οι ταινίες συνάφειας, διότι σε αντίθετη περίπτωση, όταν η πίεση του αέρα αυξηθεί περισσότερο για την απογείωση, είναι πολύ δύσκολο να υπερνικηθεί η συνολική δύναμη δράσης ταινιών και πίεσης.

Η λειτουργία της βαλβίδας (αφέδραση, έδραση) επιτυγχάνεται, όπως είπαμε αμέσως πριν, με σχοινί, το οποίο δένεται στο κέντρο της βαλβίδας και στηρίζεται στο εσωτερικό τοίχωμα του θόλου και φθάνει μέχρι το καλάθι κατά τρόπο, ώστε να δυνάμεθα να το έλκουμε και, αφού το ελευθερώσουμε, να επανέρχεται στην θέση του, επιτρέποντας και στην βαλβίδα να επανδρωθεί στο στόμιο.

Ένα πρόσθετο εξάρτημα του θόλου είναι ένα παραπέτασμα (ποδιά, κουρτίνα), τριγωνικού σχήματος, η οποία κρέμεται με κρίκους από το χείλος του κάτω ανοίγματος. Σκοπός του η προστασία της φλόγας από τον άνεμο. Φυσικά, κάθε στιγμή, ανάλογα με την κατεύθυνση του ανέμου, καλύπτεται το κατάλληλο τμήμα του αεροστάτου, ώστε και η φλόγα να διατηρείται και το πλήρωμα να έχει εξασφαλισμένη ορατότητα.

Οι ραφές των καθέτων νομέων καταλήγουν σε συρματόσχοινα, τα οποία ανά ομάδες καταλήγουν σε ασφαλιστικούς κρίκους (carabiner), επί των οποίων προσδένονται με μέθοδο αεροπορικού τύπου και οι ασφαλιστικοί αυτοί συνδετήρες, οι οποίοι είναι υψηλής αντοχής της τάξεως των τριών τόνων φορτίου, συνδέονται στις αντίστοιχες σταθερές υποδοχές των βραχιόνων του κάλαθου. Οι θόλοι είναι συνήθως δύο τύπων: οι λείοι, γιατί η επιφάνειά τους εξωτερικώς είναι λεία και ο κωδικός τους είναι "τύπος Ν".

15

Ο δεύτερος τύπος είναι ο "τύπος Ο" και σ' αυτόν οι νομείς είναι σαφώς διακρινόμενοι, καθώς κάθε ένας είναι ανεξάρτητος από τους άλλους (οπτικώς) δίνοντας μία ανώμαλη εξωτερική επιφάνεια.

Ως προς τα μεγέθη, οι θόλοι διακρίνονται από την χωρητικότητά τους, τον όγκο τους. Έτσι, υπάρχουν οι θόλοι των 1200 μ3, των 1600 μ3, των 2000 μ3, των 2200 μ3, των 2600 μ3, των 3000 μ3, των 3700 μ3, των 4500 μ3 και των άνω των 4500 μ3. Τα πιο διαδεδομένα είναι τα μεσαία μεγέθη.

Τέλος να πούμε, ότι ο θόλος συσκευάζεται και αποθηκεύεται σε κατάλληλο σάκο, όπου προστατεύεται από κάθε είδους παράγοντες

φθοράς και ζημιών κατά την αποθήκευση και την μεταφορά.

Εδώ βρίσκουμε και τον καυστήρα, το όργανο που φυσάει και ζεσταίνει τον αέρα μέσα στο μπαλόνι.

Εγκατάσταση και ασφάλιση με ζώνες των φιαλών φυσικού αερίου (προπανίου), του καυσίμου των καυστήρων. Προσέξτε ανάμεσα στην μεσαία και

δεξιά φιάλη, τον ρυθμιστή πίεσης, τον σωληνίσκο εξαερισμού κατά την πλήρωση και τον κεντρικό σωλήνα παροχής, στηριζόμενου στο στυλίδιο. Παρατηρείστε την

αντιπυρική επένδυση των φιαλών και τον πυροσβεστήρα.

Ο καυστήρας (burner) είναι η πηγή τροφοδότησης του θόλου με αέρα θερμό υπό πίεση και περιλαμβάνει τον κεντρικό καυστήρα, ο οποίος φέρει διακόπτη και ένα μικρό καυστήρα οδηγό (pilot), ο οποίος διατηρεί μονίμως φλόγα, με την οποία αναφλέγεται ο κύριος καυστήρας, κάθε φορά που χρειάζεται να συμπληρωθεί ο θόλος με θερμό αέρα, πρόκειται, δηλαδή, για αναφλεκτήρα.

Από την τροφοδοτική φιάλη, το φυσικό αέριο εισέρχεται στο συγκρότημα του καυστήρα υπό υγρή μορφή, καθώς το αέριο αποθηκεύεται υπό υψηλή πίεση, η οποία το υγροποιεί (γι' αυτό είναι γνωστό και ως υγραέριο). Σκοπός της υγροποίησης είναι η δυνατότητα αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων αερίου σε μικρό όγκο (της φιάλης).

16

Στον σπειροειδή σωλήνα του καυστήρα το υγρό αέριο εκτίνεται, οπότε αεριοποιείται και φθάνει στο ακροφύσιο (μπεκ), από όπου ψεκάζεται και, αναμειγνυόμενο με αέρα, σχηματίζει το καύσιμο μίγμα, το οποίο αναφλέγεται από την φλόγα του οδηγού καυστήρα (αναφλεκτήρα). Το πλήρωμα προστατεύεται από την θερμότητα (παρά το γεγονός ότι η φλόγα κατευθύνεται προς τα επάνω από τον μεταλλικό κάτω κυπελλοειδή υποδοχέα του καυστήρα. Συνήθως, το συγκρότημα των καυστήρων αποτελείται από δύο

καυστήρες, οι οποίοι λειτουργούν είτε ταυτόχρονα, είτε μεμονωμένα, καθώς διαθέτουν ιδιαίτερους διακόπτες και αναφλεκτήρα ο καθένας. Ο αναφλεκτήρας (οδηγός καυστήρας) καίει επίσης φυσικό αέριο, του οποίου την πίεση (η οποία είναι πολύ χαμηλότερη αυτής του κυρίου καυστήρα) ρυθμίζει ρυθμιστής εγκατεστημένος επί της φιάλης, από όπου το αέριο καταλήγει στο ακροφύσιο και, αναμειγνυόμενο μετά την εκροή του με αέρα, αναφλέγεται. Η ανάφλεξη αυτή επιτυγχάνεται είτε με ενσωματωμένο στο σύστημα πιεζοηλεκτρικό αναπτήρα, είτε με άλλο μέσον, ακόμη και με σπίρτα. Η βάση του καυστήρα (η κλίνη) εκτός από την στήριξη του

καυστήρα, αναλαμβάνει και την δομική συμπλήρωση του σκελετού του καλαθιού, καθώς αποτελεί το συνδετήριο στοιχείο των τεσσάρων στυλιδίων ανάρτησής του, ενώ, ταυτόχρονα και παράλληλα, είναι επιφορτισμένη με την απορρόφηση των οριζοντίων δυνάμεων, οι οποίες αναπτύσσονται επί του θόλου. Για τους λόγους αυτούς, η κλίνη, όπως και οι ασφαλιστικοί κρίκοι και όλα τα άλλα μεταλλικά δομικά στοιχεία, όπου υπάρχουν, είναι κατασκευασμένη από εξαιρετικής, αεροπορικής ποιότητας χάλυβα, επιχρωμιωμένο για μεγαλύτερη προστασία Είναι τοποθετημένος σε σταθερό σημείο πάνω από το κεφάλι του πιλότου και ελέγχεται με ειδικούς μοχλούς. Ο αέρας γίνεται λιγότερο πυκνός και ελαφρύτερος κι έτσι ανεβαίνει. Για να κατεβεί και να προσγειωθεί το αερόστατο, κρυώνει ο εσωτερικός αέρας του μπαλονιού. Καλάθι: Το καλάθι (basket) είναι ο

χώρος ενδιαίτησης των επιβατών, ο θάλαμος διακυβέρνησης και, κατά κάποιο τρόπο, το μηχανοστάσιο, αφού εδώ εγκαθίστανται οι μηχανές, δηλαδή ο καυστήρας και όλα τα συνοδεύοντα αυτόν (φιάλες του

17

καυσίμου αερίου κ.λ.π.). Το καλάθι απαρτίζεται από το πλεκτό σώμα, την βάση ανάρτησης από τον θόλο, την κλίνη στήριξης του καυστήρα και από τα υλικά εξοπλισμού του σκάφους. Κατασκευάζεται από ταϋλανδέζικο καλάμι. Το πάτωμα είναι ενισχυμένο με ξύλινο σκελετό και επενδυμένο με κόντρα πλακέ, αποτελώντας έτσι το βασικό δομικό στοιχείο. Στις τέσσερις γωνίες του συναρμόζονται οι τέσσερις βραχίονες, από τους οποίους αναρτάται ο κάλαθος από τον θόλο μέσω των ασφαλιστικών κρίκων (carabiner) και των συρματόσχοινων του θόλου. Επίσης, επί των βραχιόνων ή στυλιδίων ανάρτησης δένονται τα συρματόσχοινα εξωτερικής πρόσδεσης και σταθεροποίησης του αεροστάτου, πριν την άφεση για πτήση, ή όταν η πτήση διεξάγεται με το αερόστατο δέσμιο. Στο άνω μέρος των στυλιδίων, διαμορφώνεται η κλίνη (βάση)

προσαρμογής και στήριξης του καυστήρα, ενώ οι φιάλες (δεξαμενές) του φυσικού καυσίμου αερίου (προπανίου) στηρίζονται στις θέσεις τους με ζώνες ασφάλισης, οι οποίες διέρχονται από προς τούτο σχηματοποιημένες σχισμές επί των τοιχωμάτων του κάλαθου, τα οποία στα σημεία αυτά είναι ιδιαίτερα ενισχυμένα. Το επάνω περίγραμμα του κάλαθου (το χείλος, η κουπαστή) είναι

ενισχυμένο με μεταλλικό στεφάνι, περιτυλιγμένο με δέρμα, εμποτισμένο με πολυεστέρα, ώστε να πλαστικοποιηθεί η όλη κατασκευή και να ενοποιηθεί. Με σκληρό δέρμα επενδύεται εξωτερικά και το πάτωμα, για να προστατεύεται η καλαμένια πλέξη από πιθανή τριβή με το έδαφος, αν και η όλη κατασκευή στηρίζεται σε πλαίσιο (βάση) από ξύλινες δοκούς (καδρόνια). Στο καλάθι εσωτερικά υπάρχουν λαβές για να στηρίζονται οι

επιβάτες, κυρίως κατά τις προσγειώσεις, ενώ ο εξοπλισμός του κάλαθου συμπληρώνεται με σχοινί, το οποίο χρησιμοποιείται για ελιγμούς κατά την προσγείωση, πυροσβεστήρα και κιβώτιο πρώτων βοηθειών.

Μέθοδος διαμόρφωσης σύμπλεξης των συρματόσχοινων ανάρτησης, διαπέραση στους κρίκους ανάρτησης (carabiner) και των τελευταίων στους κρίκους υποδοχής των στυλιδίων του κάλαθου.

18

19

Άνοδος - κάθοδος αερόστατου

ΑΝΟΔΟΣ: Το μπαλόνι στα αερόστατα πρέπει να είναι μεγάλο, για να εκτοπίζει μεγάλη ποσότητα αέρα και να δημιουργεί έτσι αρκετή άνωση, ώστε το καλάθι και οι επιβάτες να αιωρούνται. Το αερόστατο λειτουργεί ακριβώς αντίστροφα από τα υποβρύχια. Κάτω από το μπαλόνι ο καυστήρας θερμαίνει τον αέρα στο εσωτερικό του μπαλονιού. Ο αέρας διαστέλλεται, περίπου το 1/4 της ποσότητάς του διαφεύγει από την ανοιχτή βάση του μπαλονιού, και η συνολική πυκνότητά του καθώς μειώνεται γίνεται μικρότερη από την άνωση και το αερόστατο υψώνεται. Ο καυστήρας λειτουργεί με καύσιμο προπάνιο, που με θερμοκρασία 1000°C θερμαίνει τον αέρα του μπαλονιού.

ΚΑΘΟΔΟΣ: Όταν η λειτουργία του καυστήρα σταματά, ο αέρας στο περίβλημα ψύχεται. Καθώς συστέλλεται, από τη βάση του μπαλονιού μπαίνει στο διαθέσιμο χώρο και άλλος αέρας, αυξάνοντας τη συνολική πυκνότητα. Τώρα η άνωση μειώνεται και το αερόστατο κατεβαίνει. Το αερόστατο θερμού αέρα μπορεί να αιωρείται και να κινείται παράλληλα με τον άνεμο. Για να κρατηθεί σε σταθερό ύψος χρησιμοποιείται ο καυστήρας με διακοπές

20

ΣΤΕΛΛΑ ΚΑΤΣΑΡΑ ΜΑΘΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΘΕΜΑ :¨΄ΑΕΡΟΣΤΑΤΟ¨΄ ΤΜΗΜΑ Α3 ΟΜΑΔΑ Α

21

Η ΤΕΧΝΙΚΗ ΤΗΣ ΠΤΗΣΗΣ ΜΕ ΑΕΡΟΣΤΑΤΟ ΘΕΡΜΟΥ

ΑΕΡΑ Το αερόστατο, για να απογειωθεί και να προσγειωθεί, χρειάζεται

ανοικτούς, αναπεπταμένους χώρους, καθώς δεν διαθέτει τροχούς, αλλά κυρίως, επειδή ο θόλος είναι τεράστιος και πρέπει να εκτυλιχθεί επάνω στο έδαφος, πριν αρχίσει η διαδικασία πλήρωσης με θερμό αέρα. Για να φθάσει, συνεπώς, στο σημείο να απογειωθεί το αερόστατο, χρειάζονται να γίνουν πολλά και από αρκετά άτομα, πέραν του κυβερνήτη και όλα αυτά να εκτελεσθούν με προσοχή και συντονισμένα, υπό τις οδηγίες του, διότι το αερόστατο είναι ευαίσθητο και ως κατασκευή υφασμάτινη, χωρίς δοκούς, νευρώσεις και σκελετό, αλλά και στους ανέμους, καθώς δεν διαθέτει συστήματα ευσταθείας και ελέγχου, ούτε προωθητικό σύστημα. Κατ' αρχήν, λοιπόν, αφού εφοδιασθούμε με καύσιμο υγραέριο

προπάνιο και ό,τι άλλο είναι απαραίτητο, ζητούμε μετεωρολογική ενημέρωση από το Γραφείο Καιρού και άδεια πτήσης από την Υ.Π.Α. (ΝΟΤΑΜ), για την περιοχή από την οποία θα πετάξουμε. Όταν εξασφαλίσουμε όλα αυτά, προχωρούμε στην επιλογή της ακριβούς τοποθεσίας. Η θέση του αεροστάτου πρέπει να είναι σε υπήνεμο, κατά το δυνατόν, σημείο, ελεύθερο από εμπόδια, για την ευχερή και ασφαλή ανάπτυξή του και την ανύψωσή του. Όταν και αυτές οι απολύτως αναγκαίες προϋποθέσεις εξασφαλισθούν, αφαιρείται το αερόστατο από την τροχήλατη κλούβα - κιβώτιο αφαιρείται το αερόστατο από την τροχήλατη κλούβα - κιβώτιο

22

ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ-ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ

Πρώτο βήμα της διαδικασίας είναι η προετοιμασία του κάλαθου. Τοποθετούμε τα τέσσερα στυλίδια ανάρτησης στις προς τούτο εσοχές στήριξης στις τέσσερις γωνίες του κάλαθου και στα επάνω ελεύθερα άκρα τους συνδέεται η κλίνη με τους καυστήρες. Στους τέσσερις κρίκους της κλίνης συνδέονται με τους ειδικούς ασφαλιστικούς κρίκους (carabiner) τα συρματόσχοινα των νομέων του θόλου, όταν τον προετοιμάσουμε, όπως θα δούμε στην συνέχεια. Το καλάθι είναι πλέον έτοιμο και απομένει η τροφοδοσία του με καύσιμα και η εξασφάλιση του εξοπλισμού του (έγγραφα πλοϊμότητας, ασφαλιστήριο, εγχειρίδιο ενεργειών, ασύρματος, πυροσβεστήρας, φαρμακείο και αναπτήρας ή σπίρτα).

Για την τροφοδοσία απαιτούνται τουλάχιστον δύο φιάλες, οι οποίες ασφαλίζονται με τις ζώνες που υπάρχουν για τον σκοπό αυτό στις υποδοχές του κάλαθου.

Επιβάλλεται προσοχή, ώστε να είναι ελεύθεροι και να μην εμπλέκονται στα συρματόσχοινα οι εύκαμπτοι σωλήνες του αερίου και να στηρίζονται με τον υποδεικνυόμενο από τον κατασκευαστή τρόπο στα στυλίδια μέχρι τα σημεία σύνδεσής τους με τους καυστήρες, ενώ τους προσαρμόζουμε στους διακόπτες των φιαλών. Το συγκρότημα των καυστήρων πρέπει να κινείται ελεύθερα προς όλες τις κατευθύνσεις. Ανάβουμε τους καυστήρες για έλεγχο καλής λειτουργίας. Αφού, τέλος, ασφαλίσουμε στην θέση τους όλα τα παρελκόμενα

23

του εξοπλισμού, ξαπλώνουμε το καλάθι και το δένουμε με ένα κατάλληλο σχοινί από ένα σταθερό και ανθεκτικό αντικείμενο, όπως δένδρο, κολώνα κ.λπ.. Η πρόσδεση επί του κάλαθου γίνεται μέσω ενός κρίκου ταχείας αποσύνδεσης, ο οποίος απασφαλίζει και ελευθερώνει τον κάλαθο εύκολα, ακόμη και όταν, λόγω ισχυρού ανέμου, το σχοινί είναι πολύ τεντωμένο. Αφού ολοκληρωθεί η προετοιμασία του κάλαθου, τοποθετούμε

τον θόλο τέσσερα περίπου μέτρα εμπρός από αυτόν. Τον εκτυλίσσουμε με προσοχή με τα συρματόσχοινα προς τον κάλαθο και την κορυφή προς την αντίθετη πλευρά, προς την διεύθυνση του ανέμου. Απελευθερώνουμε τα συρματόσχοινα, εάν έχουν εμπλακεί, ή

συστραφεί, τα συνδέουμε με τους κρίκους στην κλίνη των καυστήρων, όπως ήδη είπαμε και εξασφαλίζουμε ότι το στόμιο εισόδου του αέρα στον θόλο είναι ελεύθερο από οιοδήποτε εμπόδιο και ότι εύκολα ανοίγει με τα χέρια, ώστε να διευκολύνεται η είσοδος του αέρα ανάπτυξής του. Ελέγχουμε το σχοινί, το οποίο ενεργοποιεί την βαλβίδα

αποτόνωσης στην κορυφή του θόλου, ώστε να είναι ελεύθερο, το κουμπώνουμε στην στεφάνη της κλίνης του καυστήρα και συνδέομε το καλώδιο του θερμομέτρου στην υποδοχή επ' αυτού. Άτομα εκπαιδευμένα, από το προσωπικό υποστήριξης εδάφους,

εφαρμόζουν την βαλβίδα αποτόνωσης (parachute) με τις συναπτικές ταινίες (χριτς-χρατς) επί της έδρας της στην κορυφή του θόλου, ώστε να μην φεύγει ο αέρας πλήρωσης κατά την διαδικασία ανάπτυξης. Ένα μέλος της ομάδας, έμπειρος στην εργασία αυτή, αναλαμβάνει να ελέγχει και κατευθύνει τον θόλο ανάλογα με την φάση ανάπτυξής του, με ένα σχοινί μεγάλου μήκους προσδεδεμένου επί της κορυφής του θόλου. Με τον τρόπο αυτό, το σύνολο θόλος-κάλαθος είναι δεμένα και

από τις δύο πλευρές, με αυτή της κορυφής ελεύθερη να ακολουθεί την ανάπτυξη του θόλου υπό τον έλεγχο του μέλους της ομάδας, ο οποίος πρέπει να φορά δερμάτινα χειρόκτια

24

(γάντια), για να προστατεύει τα χέρια του από τις ισχυρότατες τάσεις, τις οποίες υφίσταται από τον θόλο και να κρατά το σχοινί από την άκρη, ώστε να βρίσκεται μακριά από αυτόν, ενώ δεν πρέπει επ' ουδενί να το τυλίγει γύρω από το σώμα του, για ευνόητους λόγους. Στόχος του βοηθού αυτού είναι να μην επιτρέψει την ανύψωση

του μερικώς πληρωμένου θόλου με ψυχρό αέρα αρχικής πλήρωσης από τον ανεμιστήρα.

Ακόμη και όταν ο κυβερνήτης ενεργοποιήσει τον καυστήρα,

οπότε ο θερμός αέρας παράγει ανυψωτικές δυνάμεις, ο χειριστής του σχοινιού κορυφής, χρησιμοποιώντας και την δύναμη του βάρους του, προσπαθεί να εμποδίσει την πρόωρη ανύψωση του θόλου. Ωστόσο, η ανυψωτική δύναμη συνεχώς αυξάνεται και ο θόλος συνεχώς εκτείνεται και ανυψώνεται, οπότε ο χειριστής του σχοινιού όλο και πλησιάζει προς τον κάλαθο, εφαρμόζοντας συνεχώς αντίσταση και όταν φθάσει πλέον στον κάλαθο, δένει το σχοινί σε ένα στυλίδιο του κάλαθου και τον συγκρατεί με το βάρος του και την μυϊκή του δύναμη στο έδαφος, υποβοηθούμενος και από άλλα μέλη της ομάδας. Δύο μέλη του πληρώματος εδάφους, διαμετρικά τοποθετημένα,

ανασηκώνουν το χείλος του στομίου εισόδου του αέρα, ενώ τα κάτω τμήματα του χείλους τα διατηρούν σε επαφή με το έδαφος πατώντας τα, ώστε αφ' ενός να κρατούν συνεχώς το στόμιο ανοικτό, αφ' ετέρου, με το πάτημα του κάτω χείλους, αποκλείουν

25

τον αέρα από του να παρεισφρήσει μεταξύ εδάφους και θόλου και να ανασηκώσει έτσι το χείλος, οπότε θα κλείσει το στόμιο κατά την πλήρωση με ψυχρό αέρα από τον ανεμιστήρα. Το πλήρωμα, επίσης, απομακρύνει συρματόσχοινα ή οτιδήποτε άλλο υπάρχει κίνδυνος να έλθει σε επαφή με την φλόγα, όταν η πλήρωση γίνεται με τους καυστήρες. Είναι θεμελιώδες να σημειωθεί, ότι όταν αρχίσει η ανάπτυξη του

θόλου και η πίεση εντός αυτού αποκτήσει τιμή μεγαλύτερη της εξωτερικής, απασφαλίζεται η βαλβίδα αποτόνωσης από τις ασφαλιστικές ταινίες, καθώς διατηρείται πλέον στην θέση της από την πίεση, ώστε να είναι ελεύθερη προς χειρισμό από τον κυβερνήτη κατά την πτήση.

ΤΕΛΙΚΟΙ ΕΛΕΓΧΟΙ ΑΠΟΓΕΙΩΣΗ Όταν πλέον η ανάπτυξη έχει ολοκληρωθεί, ο κάλαθος φέρεται

στην ορθή του θέση και το αερόστατο συγκρατείται στο έδαφος από το σχοινί, το οποίο έχει δεθεί σε σταθερό αντικείμενο, όπως είδαμε στην αρχή της προετοιμασίας, ενώ βοηθοί του πληρώματος εδάφους συμβάλλουν, συγκρατώντας το με τα χέρια, εφαρμόζοντας μυϊκή δύναμη και το βάρος τους. Πριν ο κυβερνήτης δώσει το σήμα της ελευθέρωσης του

αεροστάτου, πρέπει να εκτελέσει σειρά ελέγχων, ώστε να εξασφαλισθεί η απρόσκοπτη και ασφαλής πλεύση του, από την

26

απογείωση μέχρι την προσγείωσή του. Τώρα θα ελεγχθεί για τελευταία φορά η κατάσταση του θόλου

(νομείς, ραφές, συνδέσεις, συρματόσχοινα, ύφασμα, όλα και είναι σε αρίστη κατάσταση) η βαλβίδα αποτόνωσης είναι σωστά αναπτυγμένη και εδραιωμένη και όλα τα όργανα καυστήρων και πτήσης λειτουργούν κανονικά. Στον κάλαθο, φιάλες και λοιπά παρελκόμενα είναι σωστά εγκατεστημένα στις θέσεις τους και ασφαλισμένα. Οι φιάλες ελέγχονται και πάλι για ποσότητα υγραερίου, οι σωληνώσεις σφιγμένες και χωρίς διαρροές. Το ίδιο ισχύει και για τους διακόπτες του καυσίμου, οι οποίοι

πρέπει, φυσικά, να είναι ανοικτοί. Οι διακόπτες των καυστήρων δεν παρουσιάζουν διαρροές, η μόνιμη φλόγα του αναφλεκτήρα καίει ήρεμα και η κύρια φλόγα ανάβει και σβήνει εύκολα, γρήγορα και χωρίς προβλήματα. Η πίεση του αερίου επί του ενδείκτη του καυστήρα διατηρείται σταθερή και μετά την αφή και ο καυστήρας κινείται ελεύθερα προς όλες τις κατευθύνσεις. Να μη λησμονούμε ότι για την απογείωση είναι απαραίτητες

δύο τουλάχιστον πλήρεις φιάλες υγραερίου και ο χρόνος πτήσης, συμπεριλαμβανομένων ενδιαμέσων προσγειώσεων και καθυστερήσεων είναι ανάλογος του διατιθεμένου αερίου καυσίμου, την εναπομένουσα ποσότητα του οποίου ανά πάσα στιγμή ελέγχουμε από τους ενσωματωμένους στις φιάλες ενδείκτες ποσότητας.

27

Ο κυβερνήτης, γνωρίζοντας σε κάθε περίπτωση το μικτό βάρος του αεροσκάφους του, υπολογίζει τους χειρισμούς λειτουργίας των καυστήρων, λαμβάνοντας υπ' όψη την διαφορά θερμοκρασίας, την οποία πρέπει να δημιουργήσει μεταξύ του εσωτερικού του θόλου και του περιβάλλοντος. Έτσι, με μικρές δόσεις φλόγας αυξάνει σταδιακά την ανυψωτική

δύναμη του αεροστάτου και την κατάλληλη στιγμή δίνει το σήμα της άφεσης. Οι βοηθοί εδάφους απομακρύνονται και ο κρίκος ταχείας αποσύνδεσης ελευθερώνει το σκάφος από το σχοινί, το οποίο το κρατούσε δέσμιο. Το αερόστατο ανυψώνεται και ο κυβερνήτης ρυθμίζει τον ρυθμό - βαθμό ανύψωσης αναβοσβήνοντας κατάλληλα τον καυστήρα, ώστε να υπερβεί ασφαλώς πιθανά εμπόδια επί της διαδρομής του. Η πορεία του αεροστάτου εξαρτάται, όπως προελέχθη, από την

διεύθυνση του ανέμου και η ταχύτητά του από την ταχύτητα του ανέμου επίσης, στοιχεία τα οποία φυσικά μεταβάλλονται καθώς αυξάνεται το ύψος. Η καθ' ύψος συμπεριφορά, αλλά και η οριζόντια, του αεροστάτου εξαρτάται από την διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του εσωτερικού του θόλου και του περιβάλλοντος ελευθέρου αέρα. Κατά την λειτουργία του καυστήρα προσέχουμε να

κατευθύνουμε την φλόγα στο κέντρο του στομίου εισόδου, ώστε να αποφευχθεί ανάφλεξη του υφάσματος του θόλου. Όσο μεγαλύτερο το βάρος του αεροστάτου, τόσο περισσότερο χρόνο απαιτείται να λειτουργούμε τους καυστήρες κατά την κάθοδο για προσγείωση, καθώς ενεργούν ως σύστημα πέδησης, αλλά χρειάζεται προσοχή, γιατί η παρατεταμένη χρήση τους υπερθερμαίνει τον θόλο.

Γενικώς, ο έλεγχος του αεροστάτου, κυρίως κατακόρυφα, επιτυγχάνεται με εναλλαγές λειτουργίας του καυστήρα και της βαλβίδας αποτόνωσης, την οποία χειριζόμαστε με το ερυθρού χρώματος σχοινί. Έλξη του σχοινιού αφεδράζει την βαλβίδα και εξέρχεται θερμός αέρας, ενώ ελευθερώνοντας το σχοινί, η

28

μεγαλύτερη εσωτερική πίεση την επαναφέρει στην έδρα της, φράσσοντας την οδό εκφυγής αέρα.

Πάντοτε έχουμε κατά νου, ότι υπάρχει μία υστέρηση στην αντίδραση του αεροστάτου κατά την χρήση της βαλβίδας και κατά διαστήματα είναι σκόπιμο να έλκουμε ελαφρά το σχοινί, προκειμένου να γνωρίζουμε σε κάθε περίπτωση, πως αντιδρά το αερόστατο. Η βαλβίδα είναι το μέσον ελέγχου της καθόδου του αεροστάτου

για προσγείωση. Ωστόσο, δεν επιτρέπεται να την διατηρούμε επί πολύ χρόνο ανοικτή. Γι' αυτό, συνήθως, μετράμε τον χρόνο ανοίγματος, ώστε να μην υπερβαίνει τα πέντε έως δέκα δευτερόλεπτα. Η μέτρηση γίνεται προφέροντας τους αριθμούς 21 , 22, 23, κ.λ.π.. Το χρονικό διάστημα της προφοράς ενός αριθμού είναι περίπου ίσο με ένα δευτερόλεπτο. Για την προσγείωση, πριν την επαφή με το έδαφος, ανοίγουμε

την βαλβίδα τελείως και κρατάμε το σχοινί με δύναμη στην θέση αυτή μέχρι την ακινητοποίηση του αεροστάτου. Εάν δεν κρατήσουμε το σχοινί, η βαλβίδα θα κλείσει και το αερόστατο θα σύρεται στο έδαφος. Βεβαίως, εκτός της περίπτωσης της άπνοιας, το αερόστατο θα παρασύρεται από τον άνεμο (ταχύτητα άνω των 3 m/sec) αλλά και αυτό το αναπόφευκτο ελέγχεται κατά μεγάλο ποσοστό από ένα καλό κυβερνήτη. Για την προσγείωση πρέπει να επιλέξουμε ανοικτό χώρο αρκετά

μεγάλης έκτασης και στην πορεία της πτήσης, ο οποίος είναι απαραίτητο να είναι απαλλαγμένος από εμπόδια (δένδρα, κολώνες, κτίρια κ.λ.π.) με ομαλό κατά το δυνατόν έδαφος, χωρίς παρουσία ανθρώπων και ζώων. Μετά την προσγείωση ελέγχουμε για πιθανό τραυματισμό κάποιου μέλους του πληρώματος. Με την ακινητοποίηση κλείνουμε τους διακόπτες των φιαλών,

φέρουμε τον κάλαθο στην ορθή θέση, τον αποσυνδέουμε από τον θόλο αποσυνδέοντας τα συρματόσχοινα του θόλου από την κλίνη των καυστήρων και ειδοποιούμε το πλήρωμα της ομάδας

29

συνοδείας με τον ασύρματο ή το τηλέφωνο για την προσγείωση και το ακριβές σημείο. Ο θόλος τυλίγεται και συσκευάζεται στον σάκο του και φορτώνεται στην τροχήλατη κλούβα. Η όλη διαδικασία της πτήσης έχει ολοκληρωθεί.

6.ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ Το αερόστατο Στην ιστορία περιγράφονται πολλές προσπάθειες του ανθρώπου να «πετάξει» στον ουρανό όπως τα πουλιά. Γνωστότερη μυθολογική περιγραφή πτήσης ήταν αυτή που αναφέρεται στο Δαίδαλο και τον Ίκαρο, οι οποίοι ήθελαν να δραπετεύσουν από την Κρήτη πετώντας. Η επιθυμία των ανθρώπων για πτήση στους ουρανούς αντίκειται και στις προβλέψεις της Παλιάς Διαθήκης, η οποία αναφέρει στο βιβλίο Ιώβ ότι, η επιθυμία του ανθρώπου να μιμηθεί τις σπίθες της φωτιάς και να ανέβει ψηλά, δεν είναι δυνατόν να ικανοποιηθεί. Ένας θρύλος αναφέρει ότι οι Ίνκας τοποθετούσαν επιφανείς νεκρούς σε ένα όχημα που έμοιαζε με αντιστραμμένη πυραμίδα, το οποίο στη συνέχεια απογειωνόταν με τη βοήθεια θερμού αέρα και μετέφερε τους νεκρούς στους θεούς - προφανώς στον εγγύτερο ωκεανό. Ευρήματα γι' αυτό το θρύλο δεν υπάρχουν όμως ακόμα.

30

Κατά την αρχαιότητα , ένας αρχαίος λαός στη Μικρά Ασία οι Μυσοί,χαρακτηρίζονταν «καπνοβάτες» όπου και κατά μια παράδοση που διασώθηκε ,ένας Μυσός άναψε φωτιά εκ της οποίας ο καπνός τον ανύψωσε και τον μετέφερε στην πατρική του οικία. Να πρόκειται άραγε για πρόγονο του αερόστατου των Μονγολφιέρων; Ένας ακόμη θρύλος αναφέρει ότι οι Ίνκας τοποθετούσαν επιφανείς νεκρούς σε ένα όχημα που έμοιαζε με αντιστραμμένη πυραμίδα, ή ασπίδα, το οποίο στη συνέχεια απογειωνόταν με τη βοήθεια θερμού αέρα και μετέφερε τους νεκρούς στους θεούς (προφανώς στον εγγύτερο ωκεανό). Ευρήματα γι' αυτό το θρύλο δεν υπάρχουν όμως ακόμα. Ο Λεονάρντο ντα Βίντσι σχεδίασε πολλές «μηχανές» και διατάξεις, οι οποίες θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν για πτήση, αλλά δεν υλοποίησε καμία από αυτές. Ένα βιβλίο που κυκλοφόρησε στα τέλη του 17ου αιώνα περιλάμβανε σχέδια για «χάρτινους δράκους» (χαρταετούς στα καθ' ημάς), οι οποίοι ανυψώνονταν με θερμό αέρα. Έτσι η ιδέα του ελαφρύτερου του αέρα μέσου άρχισε να καλλιεργείται. Αρχικά το 1550 ο Βαυαρός Ιησουΐτης Γκάσπαρ Σκοτ δημοσίευσε ένα έργο με τίτλο "Παγκόσμιος Μαγεία" όπου έδειχνε πως είναι δυνατόν κάποιος να κινηθεί στους ουρανούς χρησιμοποιώντας μέσο ελαφρύτερου του αέρα. Το μέσον αυτό το είχε ονομάσει "υπερατμοσφαίρα". Έκανε όμως το τραγικό λάθος να γράψει ότι τέτοιο μέσον δεν πρόκειται να βρεθεί και έτσι δεν κατόρθωσε να οδηγήσει τη λύση του προβλήματος χωρίς να μάθει ποτέ ότι είχε καθορίσει τουλάχιστον την αρχή της λύσης. Το 1670 ο Ιταλός κληρικός πατήρ Φραντζέσκο Λάνα, φιλόσοφος, θεολόγος και σπουδαίος φυσιοδίφης, γνωστός και ως "πατέρας της αεροναυτικής" δημοσίευσε ένα σύγγραμμά του με τίτλο " Προοίμιο ή Δοκίμιο μερικών νέων εφευρέσεων προτεινομένων από τη μεγάλη τέχνη". Στο έργο του αυτό ο πολυτάλαντος εκείνος Ιησουΐτης καθόρισε με εξαιρετική σαφήνεια τη θεωρία των αερόστατων και της αεροναυτιλίας με χρήση ελαφρύτερων μέσων του αέρα η οποία και τελικά πραγματοποιήθηκε ένα αιώνα μετά το θάνατό του. Μάλιστα στο έκτο κεφάλαιο του έργου του ο Λάνα περιγράφει σε σχέδιο ένα μικρό σκάφος που φέρει τέσσερις σφαίρες από φύλλα ορείχαλκου στις οποίες θα έπρεπε απαραίτητα να δημιουργηθεί κενό δια των οποίων και θα υψώνονταν και θα μετατρέπονταν σε αερόπλοιο. Ιστορικοί της εποχής βεβαιώνουν ότι ο Λάνα από έλλειψη χρημάτων δεν μπόρεσε να πειραματιστεί στο "ιπτάμενο πλοίο" όπως το είχε

31

ονομάσει, για 10 δουκάτα που κανείς δεν προθυμοποιήθηκε να προσφέρει. Αν αληθεύει ότι στον Λάνα οφείλεται η πρώτη ιδέα του "ελαφρύτερου μέσου", τότε η ιδέα της εφαρμογής ανήκει σ΄ έναν άλλο επίσης ιερωμένο τον Βραζιλιάνο Βαρθολομαίο Λορέντζο ντε Γκουσμάο. Ο Λεονάρντο ντα Βίντσι σχεδίασε πολλές «μηχανές» και διατάξεις, οι οποίες θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν για πτήση, αλλά δεν υλοποίησε καμία από αυτές. Ένα βιβλίο που κυκλοφόρησε στα τέλη του 17ου αιώνα περιλάμβανε σχέδια για «χάρτινους δράκους» (αητούς στα καθ' ημάς), οι οποίοι πετούσαν γεμισμένοι με θερμό αέρα. Το 1709 πέτυχε η πρώτη καταγεγραμμένη «πτήση» στην Πορτογαλία. Ο Bartholomeo Lourenco de Gusmao κατασκεύασε ένα μπαλόνι με διάμετρο περί τα 70 cm και το οποίο ετροφοδοτείτο με το ζεστό αέρα που δημιουργούσε η καύση χόρτων και ξύλων σε ένα μικρό δοχείο στο κάτω μέρος του. Η επίδειξη ήταν τόσο εντυπωσιακή ώστε ο Γκουσμάο εκλήθη να επαναλάβει την επίδειξή του μπροστά στο βασιλιά, στη μεγάλη αίθουσα υποδοχής των ανακτόρων. Οι αυτόπτες μάρτυρες μεταβλήθηκαν όμως σε πυροσβέστες, γιατί το μπαλόνι ανέβηκε σε κάποιο ύψος και στη συνέχεια ακούμπησε στις κουρτίνες του ανακτόρου, με αποτέλεσμα να προκληθεί πυρκαγιά. Μερικές δεκαετίες αργότερα άρχισαν οι ερευνητές να συζητάνε για τον «αέρα της φωτιάς» που προκαλεί η καύση, ένα ιδιαίτερο είδος αέρα, το οποίο ανέβαινε με τον καπνό ψηλά, επειδή ήταν ελαφρύτερο από τον ατμοσφαιρικό. Η ιδέα ότι ο θερμός αέρας είναι ελαφρύτερος δεν ήταν ακόμα γνωστή, δεδομένου ότι τα θερμικά φαινόμενα βρίσκονταν ακόμα σε προεπιστημονικό τότε εκτιμήσει ότι θα έπρεπε αντικείμενα που είναι γεμάτα με αέρα ελαφρύτερο του ατμοσφαιρικού να στάδιο. Το υδρογόνο που ανακάλυψε το 1766 ο Κάβεντις και ονομάστηκε «καύσιμος αέρας» αποδείχθηκε επίσης ελαφρύτερο του ατμοσφαιρικού. Ο συνάδελφός του Μπλακ είχε ήδη ανεβαίνουν ψηλά. Οι διάφορες απόψεις και σκέψεις για τον «ελαφρύ αέρα» καταγράφηκαν κάποια στιγμή στη Γαλλική Ακαδημία Επιστημών και έγιναν γνωστές σε όλα τα μέλη της. Ανάμεσά τους ήταν και οι αδελφοί Joseph-Michele (1740-1810) και Jacques-Etienne Montgolfier (Μονγκολφιέρ, 1745-1799) από την περιοχή της Λυών. Οι εύποροι αδελφοί αποφάσισαν τότε να κατασκευάσουν ένα μπαλόνι που θα ανέβαινε ψηλά με ζεστό αέρα. Υπάρχουν πολλές εκδοχές για τις εργασίες και δοκιμές που εκτελέστηκαν, μέχρι να γίνει η επίσημη παρουσίαση της εφεύρεσής τους, δεδομένου ότι τις επόμενες δεκαετίες έγιναν οι δύο τους λαϊκοί ήρωες και διάφορα

32

κατορθώματά τους, πραγματικά και φανταστικά, περιγράφονταν σε εφημερίδες και βιβλία. Το φθινόπωρο του 1782 κατασκεύασαν οι Μονγκολφιέρ ένα επίμηκες μπαλόνι από μεταξωτό ύφασμα και το τροφοδότησαν με ζεστό αέρα από την καύση χόρτων και μαλλιού. Η επιτυχία τους ήταν σημαντική, γιατί αυτό το μπαλόνι πέταξε για περίπου 10 λεπτά σε ύψος 20 μέτρων. Στην επόμενη προσπάθειά τους ήταν τέτοια η δύναμη άνωσης, ώστε έσπασαν τα σκοινιά που το κρατούσαν και το μπαλόνι έφτασε περίπου στα 300 μέτρα, μέχρι να πέσει σε απόσταση μερικών χιλιομέτρων. Μετά από αυτές τις επιτυχίες οργανώθηκε τον Ιούνιο του έτους 1783 μια επίσημη παρουσίαση στη γενέτειρα πόλη. Οι επίσημοι καλεσμένοι από την εξουσία και την επιστήμη πήραν θέσεις σε ξύλινες εξέδρες και παρακολούθησαν την πτήση ενός μπαλονιού με διάμετρο 30 μέτρων, το οποίο λέγεται ότι έφτασε σε ύψος μερικών χιλιομέτρων. Η έκθεση για την πτήση που παραδόθηκε από παρατηρητές στην Ακαδημία Επιστημών ανατέθηκε στον ερευνητή Jacques Alexandre Cesar Charles (Σαρλ, 1746-1823) για περαιτέρω μελέτη και οι αδελφοί εφευρέτες προσκλήθηκαν να παρουσιάσουν το έργο τους στο Παρίσι. Ο συγκεκριμένος ερευνητής συνδύασε την εφεύρεση με τις πληροφορίες που είχε από την Ακαδημία για τη συμπεριφορά του υδρογόνου και οργάνωσε, με συλλογή χρημάτων από φίλους και συνεργάτες του, την πραγματοποίηση πτήσης με μπαλόνι υδρογόνου. Πράγματι τον Αύγουστο 1783 πραγματοποιήθηκε αυτή η πτήση, όπου η πρωτόγονη διάταξη για παραγωγή υδρογόνου προκάλεσε τεράστια ρύπανση και πολλοί από τους, όπως λέγεται με δόση υπερβολής, 300.000 θεατές, το μισό Παρίσι δηλαδή,

33

έφυγαν μακριά για να μην δηλητηριαστούν. Τελικά η πτήση πραγματοποιήθηκε με επιτυχία και θεωρήθηκε η πρώτη πτήση μπαλονιού, δεδομένου ότι οι αδελφοί Μονγκολφιέρ ήταν ακόμα άγνωστοι στην πρωτεύουσα. Οι δύο αδελφοί έφτασαν ανυποψίαστοι στο Παρίσι μετά την επίδειξη του Σαρλ και, όταν πληροφορήθηκαν τα γεγονότα, προσπάθησαν να καλύψουν το χαμένο έδαφος των εντυπώσεων. Η επίδειξή τους ενώπιον του Λουδοβίκου XVI ήταν όμως μια παταγώδης αποτυχία, γιατί το αερόστατο πήρε φωτιά και έπεσε πριν ακόμα πάρει κάποιο ύψος. Λίγες μέρες μετά πραγματοποιήθηκε όμως δεύτερη επίδειξη, αυτή τη φορά με ένα αρνί ως επιβάτη, για να ελεγχθεί, αν θα επιζήσει το ζώο στα μεγάλα ύψη που θα έφτανε το μπαλόνι. Η νέα επίδειξη πέτυχε, το μπαλόνι έφτασε στα 1.000 μέτρα περίπου και το αρνί επέζησε. Ο Σαρλ συνέχισε να βελτιώνει το δικό του αερόστατο και επινόησε την τοποθέτηση σακιών με άμμο (έρμα), ώστε να ελέγχεται το ύψος πτήσης με άδειασμα κάποιων σακιών. Επίσης εισήγαγε μια βαλβίδα ώστε να ελευθερώνεται αέριο, όταν το αερόστατο έφτανε ψηλά, δεδομένου ότι σε κάποιες εκατοντάδες μέτρα από το έδαφος, το μπαλόνι φούσκωνε υπερβολικά λόγω της μειωμένης ατμοσφαιρικής πίεσης. Παράλληλα όμως με τα πειράματα των Μονγκολφιέρων ο καθηγητής της Σορβώνης ο Ιάκωβος Αλέξανδρος Καίσαρ Σάρλ συνδυάζοντας την εφεύρεση με τις πληροφορίες που είχε από την Ακαδημία για τη συμπεριφορά του υδρογόνου και με τη βοήθεια των αδελφών Ρόμπερτ που είχαν επινοήσει μέθοδο διάλυσης του καουτσούκ και εξ αυτής την παραγωγή ενός βερνικιού που καθιστούσε το ύφασμα απόλυτα στεγανό, οργάνωσε με συλλογή χρημάτων από φίλους και συνεργάτες του, την πραγματοποίηση πτήσης με μπαλόνι υδρογόνου. Πράγματι στις 27 Αυγούστου 1783, στο Πεδίο του Άρεως, στο Παρίσι, μπροστά σε 300.000 Παριζιάνους, ο Γάλλος φυσικός Σαρλ ύψωσε μια σφαίρα από ύφασμα, ντυμένο με καουτσούκ με διάμετρο 3,5 μ., γεμάτη υδρογόνο, που μόλις είχε ανακαλυφτεί. Η πρωτόγονη διάταξη για παραγωγή υδρογόνου προκάλεσε τεράστια ρύπανση και πολλοί από τους, όπως λέγεται με δόση υπερβολής, 300.000 θεατές, το μισό Παρίσι δηλαδή, έφυγαν μακριά για να μην δηλητηριαστούν. Τελικά η πτήση πραγματοποιήθηκε με επιτυχία και

34

θεωρήθηκε η πρώτη πτήση μπαλονιού, στο Παρίσι, δεδομένου ότι οι αδελφοί Μονγκολφιέ ήταν ακόμα άγνωστοι στην πρωτεύουσα. Παρά ταύτα η σημαντικότερη δοκιμή για τη κατάκτηση των αιθέρων από τον άνθρωπο δεν είχε γίνει ακόμα. Οι επιστήμονες και τεχνικοί της εποχής έβλεπαν το αερόστατο σαν ένα μεγάλο παιχνίδι, εφόσον η πτήση του δεν μπορούσε να ελεγχθεί. Ένας τεχνικός, ο Jean-Pierre Blanchard, παρουσίασε το 1874 ένα αερόστατο με πτερύγια από βέργες και ύφασμα, αλλά οι δυνάμεις κατά την πτήση ήταν τόσο ισχυρές ώστε κατέστρεφαν κάθε κατασκευή που επινοήθηκε. Το έτος 1804 ταξίδεψαν δύο διάσημοι Γάλλοι ερευνητές, ο Biot (Μπιό) και ο Gay-Lussac (Γκε-Λυσάκ), με αερόστατο σε ύψος 6,5 χιλιομέτρων πάνω από τις 'Αλπεις για να μελετήσουν τη σύνθεση του ατμοσφαιρικού αέρα και του μαγνητικού πεδίου της Γης. Είναι εντυπωσιακό ότι κατά τους Ναπολεόντειους πολέμους στην Ευρώπη, μέχρι το 1815, δεν χρησιμοποιήθηκε το αερόστατο συστηματικά για κατασκοπευτικές πτήσεις κοντά στον εχθρό, αν και προτάθηκε και φαίνεται να δοκιμάστηκε κατά καιρούς. Η αδυναμία κυβερνήσεως του μπαλονιού το καθιστούσαν εύκολο στόχο στις εχθρικές δυνάμεις. Ως αερόστατο ελεγχόμενης πτήσης εφευρέθηκε αρκετές δεκαετίες αργότερα το Ζέπελιν, το οποίο όμως επίσης δεν κατάφερε να αντιπαρατεθεί με το αεροπλάνο. Τα αερόστατα χρησιμοποιούνται σήμερα, ενίοτε για επιστημονικές εργασίες, αλλά κυρίως για ψυχαγωγία και προβολή διαφημίσεων, λόγω της μεγάλης ορατής από το έδαφος επιφάνειας του μπαλονιού.

35

7. ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ –ΘΕΩΡΙΕΣ ΠΟΥ ΣΧΕΤΙΖΟΝΤΑΙ ΜΕ ΤΟ ΑΕΡΟΣΤΑΤΟ

Η αρχή λειτουργίας του αερόστατου βασίζεται στην αρχή του Αρχιμήδη σύμφωνα με την οποία: "Κάθε σώμα βυθισμένο σε ρευστό δέχεται άνωση ίση με το βάρος του ρευστού που εκτοπίζει". Άνωση ή άντωση ονομάζεται η δύναμη που δέχεται ένα στερεό σώμα, από το ρευστό μέσα στο οποίο βρίσκεται, και η οποία είναι πάντα αντίθετη στην κατεύθυνση του βάρους του.

Το ρευστό μπορεί να είναι είτε υγρό είτε αέριο. Στην περίπτωση του αερόστατου το ρευστό είναι αέριο. Συγκεκριμένα, ο θερμός αέρας που βρίσκεται στο μπαλόνι του αερόστατου εκτοπίζει τον ψυχρό αέρα της ατμόσφαιρας. Επειδή ο θερμός αέρας είναι ελαφρύτερος από τον ατμοσφαιρικό, δημιουργείται άνωση με συνέπεια το αερόστατο να ίπταται.

Ο Αρχιμήδης ανακάλυψε την αρχή αυτή ενώ βρισκόταν στην μπανιέρα του. Διαπίστωσε ότι η ποσότητα του νερού που ξεχείλιζε και χυνόταν στο πάτωμα είχε τον ίδιο όγκο με το σώμα του ,το οποίο και έσπρωχνε το νερό έξω από την μπανιέρα.Ηταν τόσο ενθουσιασμένος που πήδηξε έξω φωνάζοντας «εύρηκα» «εύρηκα».Το νερό πραγματικά μετατοπίζεται όταν ένα ξένο σώμα εισχωρεί μέσα του. Στην πραγματικότητα όμως δεν φεύγει τελείως. Παραμένει γύρω από το αντικείμενο και το σπρώχνει προς τα πάνω για να το στηρίξει. Αυτή είναι η άνωση αν τα καταφέρει το αντικείμενο επιπλέει. Τα αντικείμενα μπορούν να επιπλέουν όχι μόνο στο νερό ,αλλά και στον αέρα. Τότε λέμε ότι τα αντικείμενα αιωρούνται. Έτσι τα αερόστατα αιωρούνται για τον ίδιο λόγο που επιπλέει μία βάρκα στο νερό. Μόνο που σ’ αυτήν την περίπτωση , η άνωση είναι ίση με το βάρος του αέρα που εκτοπίζεται. Αν λοιπόν το συνολικό βάρος

36

του αερόστατου, του αέρα που περιέχει και των επιβατών του είναι μικρότερο της άνωσης, τότε το αερόστατο θα πέσει. Δεν είναι όμως το βάρος που καθορίζει αν ένα αντικείμενο θα επιπλεύσει ή θα αιωρηθεί .Αυτό καθορίζεται από την πυκνότητα και όχι το βάρος.

8.Χρησιμότητα Το μεγάλο αυτό μπαλόνι δεν άργησε να χρησιμοποιηθεί για ωφέλιμες εργασίες, περισσότερο επιστημονικές. Πρώτος το μεταχειρίστηκε ο Τζέφριζ, για να κάνει παρατηρήσεις πάνω στην επίδραση του υγροποιημένου αέρα στον οργανισμό του ανθρώπου. Άλλοι επιστήμονες μελέτησαν με το αερόστατο, ανεβαίνοντας πολύ ψηλά, τη σύσταση της ατμόσφαιρας, και θέλησαν να εξακριβώσουν πως αντιδρούν τα ζώα και τα έντομα στο μεγάλο ύψος (1804-1886). Σε 11000 μέτρα ανέβηκαν με το αερόστατο οι αεροναύτες στο τέλος του περασμένου αιώνα. Μια απόπειρα του Σ. Αντρέ, το 1897, να πάει με αερόστατο στο Βόρειο Πόλο, απέτυχε. Το αερόστατο εκείνο δεν ξαναφάνηκε πια. Το 1910 ανακαλύφθηκαν, σ’ ένα νησί της Αρκτικής, τα πτώματα του Αντρέ και των άλλων που τον συνόδεψαν στο παράτολμο ταξίδι, που το πλήρωσαν με τη ζωή τους. Το 1930 ξανάρχισαν οι επιστήμονες να χρησιμοποιούν το αερόστατο για μελέτη των ανώτατων στρωμάτων της ατμόσφαιρας. Το 1931 ο Αύγουστος Πικάρ έφτασε με αυτό σε 16.000 μέτρα ύψος, και το 1932 σε 17.000. Μα τον ξεπέρασαν το 1933 οι Σέτλ και Φόρντεϋ, που έφτασαν σε 20.000 μέτρα ύψος. Φυσικά, ήταν εφοδιασμένοι με το απαραίτητο οξυγόνο. Νέα προσπάθεια, το 1934, από Αμερικανούς ειδικούς απέτυχε. Έφτασαν ως το 19.000μ. ύψος, όπου το αερόστατο έσκασε και αυτοί σώθηκαν με αλεξίπτωτα. Ώσπου με το μεγαλύτερο αερόστατο του κόσμου, τον «Εξερευνητή

37

2», Αμερικανοί ειδικοί ανέβηκαν, το 1935 σε ύψος 23.000 μ. Από τότε κανένας άλλος δεν ανέβηκε πιο ψηλά με αερόστατο. Η χρησιμοποίηση του αερόστατου για πολεμικούς σκοπούς χρονολογείται από την εποχή του Μεγάλου Ναπολέοντα, που το 1799 είχε οργανώσει μια ομάδα αεροναυτών, αλλά δεν εφάρμοσε εκείνο το σχέδιο του. Πριν από τον Πρώτο Παγκόσμιο πόλεμο και κατά την διάρκεια του το αερόστατο έπαιξε σημαντικό ρόλο. Στον Δεύτερο Παγκόσμιο πόλεμο χρησιμοποιήθηκαν «φράγματα αεροστάτων». Ήταν μεγάλες σειρές από αερόστατα δεμένα στο έδαφος, για να εμποδίζουν το πέρασμα εχθρικών αεροπλάνων.» Σήμερα χρησιμοποιείται ακόμη για ψυχαγωγία , στον αθλητισμό και πολλές φορές στην διαφήμιση κυρίως κατά την διάρκεια εκθέσεων ή μεγάλων αθλητικών γεγονότων. Σε πολλά μέρη του κόσμου διοργανώνονται φεστιβάλ αερόστατου, όπου συγκεντρώνονται αερόστατα διαφόρων ειδών χρωμάτων και σχημάτων.

Πολλές πόλεις που έχουν μεγάλες πεδιάδες και χώρο τοποθετούν εκεί αερόστατα. Π.χ. Στο Παρίσι υπάρχει ένα τεράστιο μπαλόνι το οποίο ανάλογα με την μόλυνση του αέρα που υπάρχει αλλάζει χρώμα.

Αυτή η κίνηση των Γάλλων βοηθά στην ανάπτυξη και την πρόοδο της κοινωνίας, γενικότερα.

38

9. KΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΚΑΙ ΥΛΙΚΩΝ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΑ. ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΥΛΙΚΩΝ Μπαλόνι

Χάρτινο κουτί

Σχοινί

Κόλλα ατλακόλ

Βαρίδια-βόλοι

Σακουλάκια

Σύρμα

Τέμπερες

Πολύχρωμα ξυλάκια

ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ Πινέλο

Πένσα

Ψαλίδι

39

10.ΕΠΙΜΕΤΡΗΣΗ ΚΑΙ ΚΟΣΤΟΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ

Ποσότητα Υλικά Κόστος 1 Χάρτινο Μπαλόνι 1,50

1 Κουτί 2,50

4 Σχοινιά 3,00

Κόλλα ατλακόλ 7,50

16 Βόλοι 2,00

4 Σακουλάκια 0,80

2 Τέμπερες 3,00

Πολύχρωμα ξυλάκια 1,80

Συρματοσχοινο 1,50

ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ 23.60

40

11. ΣΚΕΨΕΙΣ ΚΑΙ ΣΥΝΑΙΣΘΗΜΑΤΑ Με το πέρας της εργασίας μου αντιλήφθηκα ότι γίνομαι όλο και

καλύτερη στο θέμα των κατασκευών ,ότι όλα τα αντικείμενα

μπορούμε κατά ένα μεγάλο βαθμό να τα εξηγήσουμε (τρόπο

λειτουργίας τους) αφού τα μελετήσουμε αρκετά. Τίποτα δεν γίνεται

τυχαία.

Τέλος με την ολοκλήρωση της εργασίας μου κατάφερα έστω και για

λίγο να «ταξιδέψω» με το μυαλό μου και την σκέψη μου πολύ

μακριά.

Με έκανε να «αναβιώσω» το παιδικό μου όνειρο ,να γευτώ την

φρεσκάδα του αέρα και τις μυρωδιές των άγνωστων τόπων.

Με μάγεψε……με έκανε να επιθυμήσω ακόμη πιο πολύ ένα Ταξίδι. Ένα ταξίδι μαγικό .Με μοναδική συντροφιά τον ήλιο, το

φεγγάρι, τον άνεμο και ένα πολύχρωμο αερόστατο…

Εγώ είμαι έτοιμη γι’αυτό το ταξίδι, θα μ’ακολουθησετε;

41

12. Βιβλιογραφια-Πηγές

Αεραθλητικό κέντρο Βέροιας

Genius “ανακαλύψεις και εφευρέσεις .Εκδόσεις

Σαββάλα.

Rc-café blogspot.gr-αερόστατο

Πάπυρος Λαρούς Μπριτάνικα

www.airdynamics.gr

Φωτογραφίες από το GOOGLE

Aerostata-ma9e.blogspot.com

www.Aerosport.gr