En aeronáutica , un globo es un aerostato sin motor , que se mantiene en el aire o flota gracias a su flotabilidad . Un globo puede ser libre, moverse con el viento o estar atado a un punto fijo. Se diferencia de un dirigible , que es un aerostato motorizado que puede impulsarse por el aire de forma controlada.
Muchos globos tienen una cesta , góndola o cápsula suspendida debajo de la envoltura principal para transportar personas o equipos (incluidas cámaras y telescopios y mecanismos de control de vuelo).
Aerostación es un término obsoleto que hace referencia a los globos aerostáticos y a la construcción, operación y navegación de vehículos más ligeros que el aire. La obra de Tiberius Cavallo , Historia y práctica de la aerostación , se publicó en 1785. [1] Se publicaron otros libros sobre el tema [2] [3] [4], incluido el de Monck Mason . [5] El dramaturgo Frederick Pilon escribió una obra de teatro con aerostación como título. [6]
Un globo es, conceptualmente, la máquina voladora más simple de todas. El globo es una envoltura de tela llena de un gas más ligero que la atmósfera circundante . Como todo el globo es menos denso que su entorno, se eleva, llevando consigo una cesta, sujeta debajo, que transporta pasajeros o carga útil. Aunque un globo no tiene sistema de propulsión, es posible un cierto grado de control direccional haciendo que el globo se eleve o descienda en altitud para encontrar direcciones de viento favorables.
Hay tres tipos principales de globos:
Tanto el globo aerostático o Montgolfière como el globo de gas siguen utilizándose habitualmente. Los globos Montgolfière son relativamente económicos, ya que no requieren materiales de alta calidad para sus envolturas, y son populares para la actividad deportiva de los aeronautas.
El primer globo que transportó pasajeros utilizó aire caliente para obtener flotabilidad y fue construido por los hermanos Joseph y Etienne Montgolfier en Annonay , Francia en 1783: el primer vuelo de pasajeros fue el 19 de septiembre de 1783, transportando una oveja, un pato y un gallo.
El primer vuelo tripulado en globo cautivo se realizó con un globo Montgolfier de mayor tamaño, probablemente el 15 de octubre de 1783. El primer vuelo en globo libre se realizó con el mismo globo Montgolfier el 21 de noviembre de 1783.
Cuando se calienta, el aire se expande, por lo que un volumen determinado de espacio contiene menos aire. Esto lo hace más ligero y, si su poder de sustentación es mayor que el peso del globo que lo contiene, elevará el globo hacia arriba. Un globo aerostático solo puede mantenerse en el aire mientras tenga combustible para su quemador, para mantener el aire lo suficientemente caliente.
Los primeros globos aerostáticos de Montgolfier utilizaban un brasero de combustible sólido que resultó menos práctico que los globos de hidrógeno que les siguieron casi inmediatamente, y los globos aerostáticos pronto desaparecieron.
En la década de 1950, la comodidad y el bajo coste de los quemadores de gas envasados provocaron un resurgimiento de los globos aerostáticos como deporte y ocio.
La altura o altitud de un globo aerostático se controla girando el quemador hacia arriba o hacia abajo según sea necesario, a diferencia de un globo de gas donde a menudo se llevan pesos de lastre para poder soltarlos si el globo baja demasiado y para aterrizar se debe ventilar algo de gas de elevación a través de una válvula.
El profesor Jacques Charles fabricó un globo aerostático que utilizaba hidrógeno como gas ligero para flotar y que voló menos de un mes después del vuelo de Montgolfier, el 1 de diciembre de 1783. Los globos de gas tienen mayor sustentación para un volumen determinado, por lo que no necesitan ser tan grandes y también pueden permanecer en el aire durante mucho más tiempo que los de aire caliente, por lo que los globos de gas dominaron la aerostación durante los siguientes 200 años. En el siglo XIX, era común utilizar gas de ciudad manufacturado (gas de hulla) para llenar los globos; no era tan ligero como el gas hidrógeno puro, ya que tenía aproximadamente la mitad de poder de sustentación, pero era mucho más barato y estaba fácilmente disponible.
Los globos de gas ligero predominan en las aplicaciones científicas, ya que son capaces de alcanzar altitudes mucho mayores durante períodos de tiempo mucho más largos. Generalmente están llenos de helio. Aunque el hidrógeno tiene más poder de sustentación, es explosivo en una atmósfera rica en oxígeno . Con algunas excepciones, las misiones científicas con globos no están tripuladas.
Existen dos tipos de globos de gas ligero: de presión cero y de superpresión. Los globos de presión cero son la forma tradicional de globo de gas ligero. Se inflan parcialmente con el gas ligero antes del lanzamiento, con la misma presión de gas tanto dentro como fuera del globo. A medida que el globo de presión cero se eleva, su gas se expande para mantener la diferencia de presión cero y la envoltura del globo se hincha.
Por la noche, el gas de un globo sin presión se enfría y se contrae, lo que hace que el globo se hunda. Un globo sin presión solo puede mantener la altitud liberando gas cuando sube demasiado, ya que el gas en expansión puede amenazar con romper la envoltura, o liberando lastre cuando desciende demasiado. La pérdida de gas y lastre limita la resistencia de los globos sin presión a unos pocos días.
En cambio, un globo de superpresión tiene una envoltura resistente e inelástica que se llena con gas ligero a una presión superior a la de la atmósfera exterior y luego se sella. El globo de superpresión no puede cambiar mucho de tamaño y, por lo tanto, mantiene un volumen generalmente constante. El globo de superpresión mantiene una altitud de densidad constante en la atmósfera y puede seguir volando hasta que una fuga de gas lo haga descender gradualmente. [9]
Los globos de superpresión ofrecen una autonomía de vuelo de meses, en lugar de días. De hecho, en una operación típica, una misión de globo de superpresión con base en la Tierra finaliza con una orden del control de tierra para abrir la envoltura, en lugar de por una fuga natural de gas.
Los globos aerostáticos se utilizan como naves que vuelan a gran altura para transportar instrumentos científicos (como globos meteorológicos ) o alcanzar altitudes cercanas al espacio para tomar imágenes o fotografías de la Tierra. Estos globos pueden volar a más de 100.000 pies (30,5 km) de altura y están diseñados para estallar a una altitud determinada en la que se desplegará el paracaídas para llevar de forma segura la carga de regreso a la Tierra. [10]
Los globos en racimo utilizan muchos globos más pequeños llenos de gas para volar.
Los primeros globos aerostáticos no podían permanecer en el aire durante mucho tiempo porque consumían mucho combustible, mientras que los primeros globos de hidrógeno eran difíciles de elevar o bajar según se deseara porque el aeronauta solo podía liberar el gas o soltar el lastre un número limitado de veces. Pilâtre de Rozier se dio cuenta de que para un vuelo de larga distancia, como cruzar el Canal de la Mancha , el aeronauta necesitaría aprovechar las diferentes direcciones del viento a diferentes altitudes. Por lo tanto, sería esencial tener un buen control de la altitud y, al mismo tiempo, poder mantenerse en el aire durante mucho tiempo. Desarrolló un globo combinado con dos bolsas de gas, el globo Rozier . La superior contenía hidrógeno y proporcionaba la mayor parte de la sustentación constante. La inferior contenía aire caliente y podía calentarse o enfriarse rápidamente para proporcionar la sustentación variable para un buen control de la altitud.
En 1785, Pilâtre de Rozier despegó en un intento de cruzar el Canal de la Mancha, pero poco después de iniciar el vuelo, la bolsa de gas de hidrógeno se incendió y De Rozier no sobrevivió al accidente que siguió. Esto le valió el título de "El primero en volar y el primero en morir".
No fue hasta la década de 1980 que se desarrolló la tecnología que permitió la operación segura del tipo Rozier, por ejemplo utilizando helio no inflamable como gas de elevación, y varios diseños han realizado con éxito vuelos de larga distancia.
Como alternativa al vuelo libre, se puede amarrar un globo para permitir un despegue y un aterrizaje fiables en el mismo lugar. Algunos de los primeros vuelos en globo se hacían con amarres por razones de seguridad y, desde entonces, los globos se han amarrado para muchos fines, entre ellos la observación militar y el bombardeo aéreo, así como para usos meteorológicos y comerciales.
La forma esférica natural de un globo es inestable con vientos fuertes. Los globos atados que se utilizan en condiciones de viento suelen estabilizarse mediante una forma aerodinámica y se conectan al amarre mediante un sistema de soporte. Estos se denominan globos cometa .
Un globo cometa se distingue de un kytoon , que obtiene una parte de su sustentación aerodinámicamente.
Los globos aerostáticos no tripulados se mencionan en la historia china. Zhuge Liang del reino Shu Han , en la era de los Tres Reinos (220-280 d. C.) utilizó linternas aerotransportadas para la señalización militar. Estas linternas se conocen como linternas Kongming (孔明灯). [11] [12] El ejército mongol se enteró de la linterna Kongming de los chinos y la utilizó en la Batalla de Legnica durante la invasión mongola de Polonia. [13] En 1709, el clérigo brasileño-portugués Bartolomeu de Gusmão hizo que un globo lleno de aire caliente se elevara dentro de una habitación en Lisboa . El 8 de agosto de 1709, en Lisboa, Gusmão logró elevar un pequeño globo hecho de papel con aire caliente unos cuatro metros delante del rey Juan V y la corte portuguesa [14] [15] [16] [17] [18] [19] También afirmó haber construido un globo llamado Passarola ( Gran pájaro ) e intentó elevarse desde el Castillo de San Jorge en Lisboa, aterrizando aproximadamente a un kilómetro de distancia. Sin embargo, la afirmación de esta hazaña sigue siendo incierta, aunque hay registro de este vuelo en la fuente utilizada por la FAI, la distancia exacta y las condiciones del vuelo no están confirmadas. [20]
Siguiendo el trabajo de Henry Cavendish de 1766 sobre el hidrógeno , Joseph Black propuso que un globo lleno de hidrógeno podría elevarse en el aire.
El primer vuelo tripulado registrado se realizó en un globo aerostático construido por los hermanos Montgolfier el 21 de noviembre de 1783. [20] El vuelo comenzó en París y alcanzó una altura de aproximadamente 500 pies. Los pilotos, Jean-François Pilâtre de Rozier y François Laurent d'Arlandes , recorrieron aproximadamente 5,5 millas (8,9 km) en 25 minutos.
El 1 de diciembre de 1783, el profesor Jacques Charles y los hermanos Robert realizaron el primer vuelo en globo de gas, también desde París. Su globo lleno de hidrógeno voló a casi 2.000 pies (600 m), se mantuvo en el aire durante más de 2 horas y cubrió una distancia de 27 millas (43 km), aterrizando en la pequeña ciudad de Nesles-la-Vallée .
El primer ascenso en globo italiano fue realizado por el conde Paolo Andreani y otros dos pasajeros en un globo diseñado y construido por los tres hermanos Gerli, el 25 de febrero de 1784. Una demostración pública tuvo lugar en Brugherio unos días después, el 13 de marzo de 1784, cuando el vehículo voló a una altura de 1.537 metros (5.043 pies) y una distancia de 8 kilómetros (5,0 mi). [21] El 28 de marzo Andreani recibió una ovación de pie en La Scala y más tarde una medalla de manos de José II, emperador del Sacro Imperio Romano Germánico .
De Rozier, junto con Joseph Proust , participó en otro vuelo el 23 de junio de 1784, en una versión modificada del primer globo de los Montgolfier, bautizado como La Marie-Antoinette en honor a la reina. Despegaron delante del rey de Francia y del rey Gustavo III de Suecia. El globo voló hacia el norte a una altitud de aproximadamente 3.000 metros, por encima de las nubes, recorriendo 52 km en 45 minutos antes de que el frío y las turbulencias los obligaran a descender más allá de Luzarches , entre Coye y Orry-la-Ville , cerca del bosque de Chantilly.
El primer ascenso en globo en Gran Bretaña fue realizado por James Tytler el 25 de agosto de 1784 en Edimburgo , Escocia, en un globo aerostático .
El primer desastre aéreo ocurrió en mayo de 1785, cuando la ciudad de Tullamore , en el condado de Offaly ( Irlanda), sufrió graves daños cuando el choque de un globo provocó un incendio que destruyó unas 100 casas, lo que convirtió a la ciudad en el primer desastre de aviación del mundo . Hasta el día de hoy, el escudo de la ciudad representa un fénix que resurge de sus cenizas.
Jean-Pierre Blanchard realizó el primer vuelo tripulado en globo en América el 9 de enero de 1793, después de recorrer Europa para establecer el récord del primer vuelo en globo en países como los Países Bajos austríacos , Alemania, los Países Bajos y Polonia . Su globo lleno de hidrógeno despegó desde el patio de una prisión en Filadelfia , Pensilvania. El vuelo alcanzó los 5800 pies (1770 m) y aterrizó en el condado de Gloucester, Nueva Jersey . El presidente George Washington estaba entre los invitados que observaban el despegue. Sophie Blanchard , casada con Jean-Pierre, fue la primera mujer en pilotar su propio globo y la primera mujer en adoptar la aerostación como carrera. [22]
El 29 de septiembre de 1804, Abraham Hopman se convirtió en el primer holandés en realizar con éxito un vuelo en globo en los Países Bajos . [23]
Los globos de gas se convirtieron en el tipo más común desde la década de 1790 hasta la década de 1960. El globo de observación militar francés L'Intrépide de 1795 es el avión más antiguo que se conserva en Europa; se exhibe en el Museo de Historia de Viena. Julio Verne escribió un relato breve de no ficción, publicado en 1852, sobre su experiencia en un globo de hidrógeno. [24]
El primer vuelo en globo registrado con éxito en Australia fue el de William Dean en 1858. Su globo estaba lleno de gas y viajó 30 km con dos personas a bordo. [25] El 5 de enero de 1870, T. Gale, realizó un ascenso desde el Domain en Sydney. Su globo medía 17 metros de largo por 31 metros de circunferencia y su ascenso, con él sentado en la red, lo llevó aproximadamente una milla antes de aterrizar en Glebe. [26]
Henri Giffard también desarrolló un globo cautivo para pasajeros en 1878 en el Jardín de las Tullerías de París. El primer globo cautivo de la época moderna fue fabricado en Francia en el Castillo de Chantilly en 1994 por Aerophile SA .
El vuelo en globo se desarrolló como una actividad de ocio. Recibió un impulso significativo cuando Charles Green descubrió que el gas de hulla , que se encontraba fácilmente disponible y que entonces se utilizaba en las zonas urbanas, proporcionaba la mitad de la potencia de elevación del hidrógeno, que debía fabricarse especialmente. En 1836, Green realizó un vuelo de larga distancia de casi 800 kilómetros desde Londres (Inglaterra) hasta Weilberg (Alemania). [27]
El primer uso militar de un globo aerostático se produjo en la batalla de Fleurus en 1794, cuando el Entreprenant fue utilizado por el Cuerpo Aerostático Francés para vigilar los movimientos del enemigo. El 2 de abril de 1794 se creó un cuerpo de aeronautas en el ejército francés; sin embargo, debido a los problemas logísticos relacionados con la producción de hidrógeno en el campo de batalla (requería construir hornos y verter agua sobre hierro al rojo vivo), el cuerpo se disolvió en 1799.
El primer uso importante de globos en el ejército ocurrió durante la Guerra Civil estadounidense, con el Cuerpo de Globos del Ejército de la Unión, establecido en 1861.
Durante la Guerra del Paraguay (1864-70), el Ejército brasileño utilizó globos de observación .
Los globos fueron utilizados por los Ingenieros Reales Británicos en 1885 con fines de reconocimiento y observación durante la Expedición a Bechuanalandia y la Expedición a Sudán . Aunque los experimentos en Gran Bretaña se habían llevado a cabo ya en 1863, no se estableció una Escuela de Globos Aerostáticos en Chatham, Medway, Kent hasta 1888. Durante la Guerra Anglo-Bóer (1899-1902), se hicieron uso de globos de observación. Un globo de 11.500 pies cúbicos (330 m 3 ) se mantuvo inflado durante 22 días y marchó 165 millas hacia el Transvaal con las fuerzas británicas. [28]
Los globos llenos de hidrógeno se utilizaron ampliamente durante la Primera Guerra Mundial (1914-1918) para detectar los movimientos de las tropas enemigas y dirigir el fuego de artillería. Los observadores enviaban sus informes por teléfono a los oficiales en tierra, quienes luego transmitían la información a quienes la necesitaban. Los globos eran con frecuencia objetivos de los aviones enemigos. Los aviones asignados para atacar globos enemigos a menudo estaban equipados con balas incendiarias , con el fin de encender el hidrógeno.
La insignia de aeronauta fue establecida por el ejército de los Estados Unidos en la Primera Guerra Mundial para identificar a los miembros del servicio que eran pilotos de globo calificados. Los globos de observación se mantuvieron mucho después de la Gran Guerra, y se utilizaron en las guerras ruso-finlandesas, la Guerra de Invierno de 1939-1940 y la Guerra de Continuación de 1941-1945.
Durante la Segunda Guerra Mundial, los japoneses lanzaron miles de " globos incendiarios " de hidrógeno contra Estados Unidos y Canadá. En la Operación Outward, los británicos utilizaron globos para llevar bombas incendiarias a la Alemania nazi . Durante 2018, se lanzaron globos y cometas incendiarias desde Gaza hacia Israel, quemando unos 12.000 dunams (3.000 acres) en Israel. [29]
El gobierno surcoreano y activistas privados que abogan por la libertad en Corea del Norte utilizan globos de helio de gran tamaño . Estos globos recorren cientos de kilómetros a través de la frontera y llevan noticias del mundo exterior, radios ilegales, divisas y artículos de higiene personal como obsequio. Un oficial militar norcoreano los ha descrito como una "guerra psicológica" y ha amenazado con atacar a Corea del Sur si continúan lanzándolos. [30] [31]
Ed Yost rediseñó el globo aerostático a finales de los años 50 utilizando telas de nailon antidesgarro y quemadores de propano de alta potencia para crear el globo aerostático moderno. Su primer vuelo con un globo de este tipo, que duró 25 minutos y cubrió 5 km , tuvo lugar el 22 de octubre de 1960 en Bruning, Nebraska . El diseño mejorado de Yost para los globos aerostáticos desencadenó el movimiento de los globos deportivos modernos. Hoy en día, los globos aerostáticos son mucho más comunes que los globos de gas.
A finales de la década de 1970, el globo aerostático británico Julian Nott construyó un globo aerostático utilizando tecnologías que creía que habrían estado disponibles para la cultura Nazca del Perú unos 1500 a 2000 años antes, y demostró que podía volar. [32] y nuevamente en 2003, [33] Nott ha especulado que los Nazca podrían haberlo utilizado como una herramienta para diseñar las Líneas de Nazca . [32] Nott también fue pionero en el uso de energía híbrida , donde la energía solar es una fuente de calor significativa, y en 1981 cruzó el Canal de la Mancha . [34]
En 2012, el globo Red Bull Stratos llevó a Felix Baumgartner a 128.100 pies para un salto en caída libre desde la estratosfera .
Los globos de gas cautivos se han instalado como atracciones en París desde 1999, en Berlín desde 2000, en Disneyland París desde 2005, en el San Diego Wild Animal Park desde 2005, en Walt Disney World en Orlando desde 2009 y en el DHL Balloon en Singapur desde 2006. Los globos de gas cautivos modernos son fabricados por Aerophile SAS .
Los globos aerostáticos que se utilizan en vuelos deportivos a veces se fabrican con diseños especiales para publicitar una empresa o un producto, como el extintor Chubb ilustrado.
Un globo en el espacio utiliza la presión interna del gas únicamente para mantener su forma.
El satélite Echo fue un globo satélite lanzado a la órbita terrestre en 1960 y utilizado para la retransmisión pasiva de comunicaciones por radio. PAGEOS se lanzó en 1966 para la triangulación de satélites a nivel mundial, lo que permitió una mayor precisión en el cálculo de diferentes ubicaciones en la superficie del planeta.
En 1984, las sondas espaciales soviéticas Vega 1 y Vega 2 lanzaron dos globos con experimentos científicos a la atmósfera de Venus . Transmitieron señales a la Tierra durante dos días.
El 19 de octubre de 1910, Alan Hawley y Augustus Post aterrizaron en el desierto de Quebec, Canadá, después de viajar durante 48 horas y 1887,6 kilómetros (1173 millas) desde St. Louis durante la Gordon Bennett International Balloon Race , estableciendo un récord de distancia que se mantuvo durante más de 20 años. Los hombres tardaron una semana en salir del bosque, tiempo durante el cual se habían movilizado equipos de búsqueda y muchos los habían dado por muertos. [35]
Del 13 al 17 de diciembre de 1913, Hugo Kaulen permaneció en el aire durante 87 horas. Su récord se mantuvo hasta 1976. [36] [ verificación fallida ]
El 27 de mayo de 1931, Auguste Piccard y Paul Kipfer se convirtieron en los primeros en alcanzar la estratosfera en un globo. [37] [ verificación fallida ]
El 31 de agosto de 1933, Alexander Dahl tomó la primera fotografía de la curvatura de la Tierra en un globo abierto de gas hidrógeno.
El globo Explorer II lleno de helio , pilotado por los oficiales del Cuerpo Aéreo del Ejército de los EE. UU., el capitán Orvil A. Anderson, el mayor William E. Kepner y el capitán Albert W. Stevens, alcanzó una nueva altura récord de 22.066 m (72.395 pies) el 11 de noviembre de 1935. Esto siguió a la caída casi fatal anterior de la misma tripulación en julio de 1934 en una nave predecesora, el Explorer , después de que su cubierta se rompiera a solo 190 m (624 pies) menos (según resultó) del récord de altitud vigente en ese momento de 22.000 m (72.178 pies) establecido por el globo soviético Osoaviakhim-1 .
En 1976, Ed Yost estableció 13 récords mundiales de aviación por distancia recorrida y tiempo en el aire en su intento de cruzar el Océano Atlántico —en solitario— en globo (3,938 km, 107:37 h).
En 1978, Ben Abruzzo y su equipo se convirtieron en los primeros en cruzar el Océano Pacífico en un globo aerostático.
El récord absoluto de altitud actual para un vuelo en globo tripulado fue establecido en 34.668 m (113.739 pies) el 4 de mayo de 1961 por Malcolm Ross y Victor Prather en la carga útil del globo Strato-Lab V lanzado desde la cubierta del USS Antietam en el Golfo de México . [a]
El récord anterior de altitud para un globo tripulado fue establecido en 38.960,5 m (127.823 pies) por Felix Baumgartner en el globo Red Bull Stratos lanzado desde Roswell, Nuevo México , el domingo 14 de octubre de 2012. [a]
El récord actual de altitud para un globo tripulado fue establecido en 41.419,0 m (135.889,108 pies) por Alan Eustace el 24 de octubre de 2014. [a]
El 1 de marzo de 1999, Bertrand Piccard y Brian Jones despegaron en el globo Breitling Orbiter 3 desde Château d'Oex (Suiza) para realizar la primera circunnavegación sin escalas alrededor del mundo en globo. Aterrizaron en Egipto después de un vuelo de 40.814 km (25.361 millas) que duró 19 días, 21 horas y 55 minutos.
El récord de altitud alcanzado por un globo no tripulado es de 53,0 kilómetros (173.882 pies) en la mesosfera , alcanzado con un volumen de 60.000 metros cúbicos. El globo fue lanzado por JAXA el 25 de mayo de 2002 desde la prefectura de Iwate , Japón. [39] Esta es la mayor altura jamás obtenida por un vehículo atmosférico. Solo los cohetes , aviones cohete y proyectiles balísticos han volado más alto.
En 2015, los dos pilotos Leonid Tiukhtyaev y Troy Bradley llegaron sanos y salvos a Baja California , México, después de un viaje de 10.711 kilómetros. Los dos hombres, originarios de Rusia y Estados Unidos de América respectivamente, despegaron de Japón y volaron con un globo de helio sobre el Pacífico. En 160 horas, el globo bautizado como "Two Eagles" llegó a México, lo que supone un nuevo récord de distancia y duración para los globos de gas rectos. [40]
Fecha 1709-08-08 Piloto: Bartholomeu Lourenço de Gusmão, el primer modelo de vuelo en globo registrado.
