¿Qué es un globo aerostático?
Un globo aerostático es una nave aérea que permite elevar carga y personas por el aire y que funciona mediante el principio de flotabilidad. No requiere de alas ni aspas ni de motor para elevarse. Basta que en una bolsa, balloon o globo, esté encerrado un gas más liviano que el aire circundante.
Este gas suele ser aire caliente, ya que al ser más liviano que el aire frío circundante le permite ascender o flotar. Sujeta al globo va una canasta o cabina, donde se coloca carga y/o pasajeros.
Generalmente, los globos aerostáticos no tienen ningún tipo de propulsor, por lo que la dirección de vuelo la determina el viento, aunque la mayoría de globos aerostáticos tienen un sistema que permite controlar la altura.
Historia del globo aerostático
La invención del globo aerostático corresponde a los hermanos Montglofier, Joseph-Michel y Jacques-Étienne, quienes lo mostraron públicamente el 4 de junio de 1783 en Francia, aunque sus primeros modelos habían sido realizados un año antes.
Joseph y Etienne soñaban con la posibilidad de volar desde largo tiempo atrás, pero no habían encontrado la manera.
La inspiración llegó cuando Joseph sostuvo su camisa por el cuello en el aire caliente que ascendía por la chimenea, y se dio cuenta de que ese aire podía elevarla. Entendieron que el aire caliente es más liviano que el aire frío y por eso flota.
La tarea a realizar era encerrar ese aire en una bolsa lo suficientemente grande como para elevar una carga. Evidentemente, a mayor carga, mayor debía ser el volumen de la bolsa que contendría el aire caliente.
En septiembre de 1782 construyeron un globo de un metro cúbico de capacidad que llenaron con aire caliente que logró elevarse hasta 30 metros. Ya para diciembre, construyeron uno de mayor capacidad, tres metros cúbicos, con el que siguieron sus experimentos.
En abril de 1783 lograron elevar hasta 365 metros un globo de 10 metros de diámetro, de 850 metros cúbicos de volumen. En junio de ese mismo año hicieron una demostración pública del invento.
La demostración ante el rey Luis XVI
La gran demostración ocurrió en septiembre de 1783 en Versalles, ante la mirada del rey Luis XVI, la reina María Antonieta, toda la corte francesa y un público de 130.000 personas, quienes quedaron perplejas por la demostración.
A bordo de la canasta del globo iban un gallo, una oveja y un pato. Un mes después ocurrió el primer vuelo de un humano en globo aerostático.
El primer hombre que se elevó por los cielos con globo aerostático fue Jean-François Pilâtre de Rozier (octubre de 1783). Lamentablemente, dos años después Jean-François y un acompañante murieron en un accidente de globo aerostático.
Otro hito histórico ocurrió en 1792, cuando por primera vez se usó el globo aerostático con propósitos militares. La demostración del Real Colegio de Artillería de Segovia fue hecha ante la presencia del rey Carlos IV de España.
En octubre de 1797 André Jacques Garnerin hizo el primer salto en paracaídas desde un globo aerostático que volaba por los cielos parisinos.
Características del globo aerostático
Los principales rasgos característicos de un globo aerostático son:
- Es un artefacto flotador, no volador.
- Son necesarias adecuadas condiciones de corriente de aire para garantizar la flotabilidad y la seguridad.
- Tiene una envoltura o globo de tela resistente y liviana que se llena de aire caliente.
- El aire que llena la envoltura se calienta mediante unos quemadores a gas.
- La carga y los tripulantes van en una canasta que cuelga del globo y está confeccionada con materiales livianos.
Partes del globo aerostático
Las tres partes principales de un globo aerostático son:
- La envoltura.
- Los quemadores.
- La canasta o barquilla.
La envoltura o vela tiene forma abultada o de globo, está hecha de tiras de tela liviana e impermeable que se cosen para dar la forma esférica.
Actualmente, las telas e hilos usados para la confección de la envoltura son de fibra de nylon o de poliéster, pero es de hacer notar que estas fibras no existían cuando los primeros globos aerostáticos aparecieron. La fibra de nylon se inventó en 1938 y el poliéster en 1946. La envoltura de los primeros globos se confeccionaba con seda o papel.
La función de la vela o envoltura es la de almacenar el aire caliente y garantizar la flotabilidad del globo aerostático. A pesar de que la tela es resistente, es necesario en la confección de la vela colocar cintas longitudinales y transversales de refuerzo.
La parte superior de la vela tiene una válvula de solape o desgarro, conocida como paracaídas, que se acciona mediante una cuerda que al jalarse permite la salida de aire caliente, de modo tal que pueda controlarse el ascenso o la altura.
Quemadores y combustible
En la parte superior externa de la vela se tienen unas cuerdas que van unidas al final de las cintas de carga y ayudan en el inflado y desinflado de la vela. Los quemadores están orientados de tal modo que el fuego apunta hacia la entrada o boca de la envoltura.
El combustible que se usa para calentar el aire y llenar la envoltura es el propano. Los tanques de propano que sirven para llenar el globo de aire al comienzo permanecen en tierra. A bordo pueden ir otros más pequeños, como tanques de mantenimiento.
La cesta o canasta del globo aerostático sigue construyéndose con mimbre. Se han intentado otros materiales livianos y resistentes, pero el mimbre sigue teniendo cuatro características primordiales: es barato, liviano, resistente y absorbe los impactos del aterrizaje.
El piso de la cesta está hecho de madera contrachapada y tiene cables de acero que la rodean vertical y longitudinalmente para ser enganchada en las cintas de refuerzo de la vela y en los soportes del quemador.
Equipamiento moderno
Aparte de este equipamiento básico, en la actualidad los tripulantes de globos disponen de algunos instrumentos de vuelo como:
- Altímetro.
- Termómetro.
- Brújula.
- Extintores de fuego.
- GPS.
- Equipos de radio.
Funcionamiento del globo aerostático
Antes de hacer funcionar un globo hay que cuidar todos los preparativos, entre ellos, y no menos importante, elegir adecuadamente el lugar de vuelo.
En esta elección ha de tenerse en cuenta que el lugar no presente torres o cables de alta tensión eléctrica, la dirección y la velocidad del viento y hacia qué área será dirigido el globo.
Para inflar el globo, se coloca en el suelo y mediante un ventilador se llena de aire caliente. El proceso detallado del inflado es como sigue:
- Se estira la vela desplegándola horizontalmente mediante el uso de las cintas de carga de ambos lados de la misma. Para esta operación se requiere como mínimo de dos personas.
- Es muy importante verificar que los cierres o velcros del paracaídas o válvula de corona estén sellados, para que no se escape el aire caliente durante el llenado.
- La vela se llena mediante ventiladores que, si son suficientemente potentes, inflan el globo. Luego se procede a encender los quemadores para introducir más aire caliente que complete el llenado de la vela.
- Con la vela bien abierta y sujeta al menos por dos personas, se dirigen los quemadores hacia el interior del globo y se encienden por intervalos cortos hasta que el globo se eleve y tense los cables y cuerdas que lo sujetan a la cesta. La cesta debe estar anclada a tierra para evitar una elevación no deseada.
- Una vez llena de aire caliente, la vela se eleva, indicando que el globo está listo para su uso. El globo debe estar sujeto al suelo para evitar que se eleve sin control.
¿Cómo maniobrar el globo?
Al soltar las amarras, el globo sube. La dirección del mismo la determinan las corrientes de aire. Pero a distintas alturas, estas corrientes pueden tener direcciones diferentes, por lo que controlando la altura también es posible elegir la dirección del vuelo.
Cuando se quiere ascender o se quiere mantener la altura, se activan los quemadores, pero para bajar se desactivan, de modo tal que el aire en el interior del globo se enfría y se hace más pesado, por lo que comienza a descender.
Si se observa que el descenso es muy rápido deben activarse nuevamente los quemadores para reducir la velocidad de bajada.
Es muy importante que una vez que la cesta toque tierra, los pasajeros permanezcan en ella hasta que esté completamente amarrada al suelo. De lo contrario, el globo puede comenzar a elevarse nuevamente y ocasionar un percance no deseado.
Tipos de globos aerostáticos
Los globos aerostáticos pueden clasificarse en varios tipos, dependiendo de sus características.
- No dirigibles. Carecen de sistema de propulsión, por lo que su desplazamiento en distancia y dirección queda determinado por las corrientes de aire atmosféricas. Tienen una gran bolsa que retiene el aire que calienta un quemador situado en la entrada inferior o boca de la vela, que dirige el aire caliente hacia su interior. En este tipo de globos los pasajeros van en una cesta que se une a la vela mediante cables y correas. Las maniobras se limitan a controlar el ascenso y el descenso. Sin embargo, a distintas alturas, las corrientes de aire pueden apuntar hacia direcciones distintas, lo que da a este tipo de globos aerostáticos cierto margen de direccionalidad.
- Dirigibles. A veces se les conoce con el nombre de dirigibles, o en alemán, zeppelin. La principal característica es que tienen un motor propulsor que les permite decidir y mantener la dirección del vuelo, incluso contra el viento. Por lo general, el globo es cerrado y se llena con un gas más liviano que el aire, como el hidrógeno o el helio. El hidrógeno es altamente inflamable, mientras que el helio, por ser un gas noble, no tiene el riesgo de incendiarse o explotar. En los dirigibles, la altura del globo es relativamente constante.
- Mixtos. Son aquellos que tienen una porción de gas liviano, como helio, encerrado en globos que aligeran el peso total, pero también poseen la vela que se llena con el aire caliente proveniente de los quemadores. Pueden tener o no sistema de propulsión.
- No tripulados. Generalmente se usan para fines publicitarios, en ferias y otros eventos. Se mantienen amarrados a una altura constante. Este tipo de globos usan gas en vez de aire caliente. Entre los globos no tripulados están los globos metereológicos, que van ascendiendo permanentemente y envían datos a tierra mediante señales de radio. Estos datos son altura, temperatura, velocidad y dirección del viento, presión atmosférica y otros datos de interés.
- Tripulados, Requieren de un tripulante y son generalmente de aire caliente. Este tipo de globos es usado por aficionados al vuelo, pero puede tener fines comerciales y turísticos. También hay competiciones en las que se establecen puntos de partida y llegada y se evalúa la capacidad de los tripulantes para lograr las metas propuestas.
Cómo hacer un globo aerostático casero
Este tipo de globos se comercializa también con el nombre de los globos del deseo, porque generalmente se pide un deseo cuando se eleva.
Materiales
- Una bolsa grande de las que se usan para basura, buscando que sea de plástico delgado, no las ultra fuertes que son de plástico más grueso.
- Un par de alambres delgados pero rígidos. Puede utilizarse el alambre que se usa en construcción. Los alambres de los colgadores de ropa son muy gruesos y pesados (no sirven para el experimento).
- Alambre delgado de cobre o de los que se usan para los arreglos florales.
- Una mota de algodón o papel de baño o sanitario.
- Alcohol de quemar.
- Un mechero de alcohol.
- Cuatro trocitos de cinta adhesiva.
Procedimiento
- Abrir la bolsa, de modo que se puedan tomar las medidas de la boca abierta de la bolsa.
- Una vez obtenidas las medidas, cortamos dos alambres que se unirán formando una cruz, cuya finalidad es la de mantener el extremo inferior de la bolsa bien abierto. Los extremos de estos alambres deben estar doblados en L de longitud aproximada de 1 cm.
- Para unir la cruz usamos el cable delgado de cobre. También en la intersección de los dos alambres fijamos la mota de algodón o de papel de baño que impregnamos de alcohol de quemar.
- Fijamos la cruz al extremo abierto de la bolsa para que quede bien abierta.
- Luego sujetamos la bolsa por la parte superior para que tome la forma de globo.
- Para calentar el aire en el interior de la bolsa, al comienzo se coloca un mechero de alcohol en el suelo, lo que hará que el aire caliente entre a la bolsa y desplace el aire frío.
- Cuando se observe que la bolsa está bien hinchada, se enciende la mota de algodón o papel que está en la base en forma de cruz y se suelta el globo en cuanto nos percatemos de que quiere elevarse.
Referencias
- Briceño, G. Globo aerostático. Recuperado de euston96.com.
- Como hacer un globo aerostático casero. Recuperado de espaciociencia.com.
- Descripción de un globo. Recuperado de ballooning.es.
- El vuelo en globo aerostático. Recuperado de pasionporvolar.com.
- Globo aerostático. Recuperdo de es.wikipedia.org.