Un globo aerostático es una aeronave más ligera que el aire que consiste en una bolsa, llamada envoltura, que contiene aire caliente. Suspendida debajo hay una góndola o cesta de mimbre (en algunos globos de larga distancia o gran altitud, una cápsula), que transporta pasajeros y una fuente de calor, en la mayoría de los casos una llama abierta causada por la quema de propano líquido . El aire caliente dentro de la envoltura lo hace flotante , ya que tiene una densidad menor que el aire más frío fuera de la envoltura. Como ocurre con todas las aeronaves , los globos aerostáticos no pueden volar más allá de la atmósfera . La envoltura no tiene que estar sellada en la parte inferior, ya que el aire dentro de la envoltura está aproximadamente a la misma presión que el aire circundante. En los globos deportivos modernos, la envoltura generalmente está hecha de tela de nailon y la entrada del globo (la más cercana a la llama del quemador) está hecha de un material resistente al fuego como Nomex . Los globos modernos se han fabricado en muchas formas, como cohetes y formas de varios productos comerciales, aunque la forma tradicional se utiliza para la mayoría de las aplicaciones no comerciales y muchas comerciales.
El globo aerostático es la primera tecnología de vuelo con humanos que se ha utilizado con éxito . El primer vuelo en globo aerostático tripulado sin ataduras del mundo se realizó en París (Francia) por Jean-François Pilâtre de Rozier y François Laurent d'Arlandes el 21 de noviembre de 1783, [1] en un globo creado por los hermanos Montgolfier . [2] El primer globo aerostático que voló en América fue lanzado desde la cárcel de Walnut Street en Filadelfia el 9 de enero de 1793 por el aeronauta francés Jean-Pierre Blanchard . [3] Los globos aerostáticos que pueden ser propulsados por el aire en lugar de simplemente flotar con el viento se conocen como dirigibles térmicos .
Un precursor del globo aerostático fue la linterna voladora ( chino simplificado :孔明灯; chino tradicional :孔明燈). Zhuge Liang del reino Shu Han , durante la era de los Tres Reinos (220-280 d. C.), utilizó estas linternas aerotransportadas para la señalización militar. [4] El ejército mongol estudió las linternas Kongming de China y las utilizó en la Batalla de Legnica durante la invasión mongola de Polonia en el siglo XIII. [5] Esta es la primera vez que se conoció la existencia de globos aerostáticos en el mundo occidental.
En el siglo XVIII, el sacerdote jesuita portugués Bartolomeu de Gusmão , en el Brasil colonial, imaginó un aparato aéreo llamado Passarola , que fue el predecesor del globo aerostático. La Passarola estaba destinada a servir como vehículo aéreo para facilitar la comunicación y como dispositivo estratégico. [6] En 1709, Juan V de Portugal decidió financiar el proyecto de Bartolomeu de Gusmão a raíz de una petición realizada por el sacerdote jesuita, [7] y se realizó una demostración no tripulada en la Casa da Índia en presencia de Juan V y la reina, María Ana de Austria , con el cardenal italiano Michelangelo Conti , dos miembros de la Real Academia Portuguesa de Historia, un diplomático portugués y un cronista como testigos. Este evento atraería cierta atención europea a este evento y este proyecto. Un artículo posterior fechado el 20 de octubre de 1786, del London Daily Universal Register afirmaría que el inventor pudo elevarse mediante el uso de su prototipo. También en 1709, el jesuita portugués escribió el Manifesto summário para os que ignoram poderse navegar pelo elemento do ar ( Breve manifiesto para aquellos que ignoran que es posible navegar a través del elemento aire ); también dejó diseños para una aeronave tripulada.
En la década de 1970, el aeronauta Julian Nott planteó la hipótesis de que la creación de los geoglifos de las Líneas de Nazca hace dos milenios podría haber sido guiada por los líderes nazcas en un globo, posiblemente los primeros vuelos en globo aerostático en la historia de la humanidad. [8] Para apoyar esta teoría, en 1975 diseñó y pilotó el Globo Prehistórico de Nazca, afirmando haber utilizado únicamente métodos y materiales disponibles para los peruanos preincaicos hace 1.000 años. [9] [10]
Los hermanos franceses Joseph-Michel y Jacques-Étienne Montgolfier desarrollaron un globo aerostático en Annonay , Ardèche , Francia, y lo demostraron públicamente el 19 de septiembre de 1783, realizando un vuelo no tripulado que duró 10 minutos. Después de experimentar con globos no tripulados y vuelos con animales, el primer vuelo en globo con humanos a bordo, un vuelo cautivo, realizado el 15 de octubre de 1783 o alrededor de esa fecha, por Jean-François Pilatre de Rozier, quien realizó al menos un vuelo cautivo desde el patio del taller de Reveillon en el Faubourg Saint-Antoine . Más tarde ese mismo día, Pilatre de Rozier se convirtió en el segundo humano en ascender al aire, alcanzando una altitud de 26 m (85 pies), la longitud de la atadura. [11] [12] El primer vuelo libre con pasajeros humanos se realizó unas semanas después, el 21 de noviembre de 1783. [2] El rey Luis XVI había decretado originalmente que los criminales condenados serían los primeros pilotos , pero de Rozier, junto con el marqués François d'Arlandes , solicitaron con éxito el honor. [13] [14] [15] El primer uso militar de un globo aerostático ocurrió en 1794 durante la batalla de Fleurus , cuando los franceses utilizaron el globo l'Entreprenant para observación. [16]
Jean-Pierre Blanchard se convirtió en la primera persona en volar en globo aerostático en varios países, incluidos Estados Unidos, los Países Bajos y Alemania. Su vuelo más notable cruzó el Canal de la Mancha en dirección al castillo de Dover acompañado por John Jeffries , que ocurrió el 7 de enero de 1785. En 1808, Blanchard sufrió un ataque cardíaco mientras volaba en globo sobre La Haya, se cayó de su globo y sufrió heridas fatales. Su esposa Sophie Blanchard continuó su profesión, pero también murió una década después en un globo, debido a un festival de fuegos artificiales que provocó que el hidrógeno del globo se incendiara. [17]
Los globos aerostáticos modernos, con una fuente de calor a bordo, fueron desarrollados por Ed Yost y Jim Winker, a principios de la década de 1950; su trabajo dio como resultado su primer vuelo exitoso el 22 de octubre de 1960. [18] El primer globo aerostático moderno que se fabricó en el Reino Unido fue el Bristol Belle , construido en 1967. En la actualidad, los globos aerostáticos se utilizan principalmente para recreación.
Los globos aerostáticos pueden volar a altitudes extremadamente altas. El 26 de noviembre de 2005, Vijaypat Singhania estableció el récord mundial de altitud para el vuelo en globo aerostático más alto, alcanzando los 21.027 m (68.986 pies). Despegó del centro de Mumbai , India, y aterrizó 240 km (150 millas) al sur en Panchale. [19] El récord anterior de 19.811 m (64.997 pies) había sido establecido por Per Lindstrand el 6 de junio de 1988, en Plano, Texas .
El 15 de enero de 1991, el globo Virgin Pacific Flyer completó el vuelo más largo en un globo aerostático, cuando Per Lindstrand (nacido en Suecia, pero residente en el Reino Unido) y Richard Branson , del Reino Unido, volaron 7.671,91 km (4.767,10 mi) desde Japón hasta el norte de Canadá. Con un volumen de 74.000 metros cúbicos (2,6 millones de pies cúbicos), la envoltura del globo fue la más grande jamás construida para una aeronave de aire caliente. Diseñado para volar en las corrientes en chorro transoceánicas , el Pacific Flyer registró la velocidad terrestre más rápida para un globo tripulado a 394 km/h (245 mph). El récord de duración más larga lo establecieron el psiquiatra suizo Bertrand Piccard ( nieto de Auguste Piccard ) y el británico Brian Jones, volando en el Breitling Orbiter 3. Fue el primer viaje sin escalas alrededor del mundo en globo. El globo partió de Château-d'Oex, Suiza, el 1 de marzo de 1999 y aterrizó a la 1:02 am del 21 de marzo en el desierto egipcio a 500 km (300 mi) al sur de El Cairo. Los dos hombres superaron los récords de distancia, resistencia y tiempo, viajando 19 días, 21 horas y 55 minutos. Steve Fossett , volando en solitario, superó el récord del viaje más breve alrededor del mundo el 3 de julio de 2002 en su sexto intento, [20] en 320 h 33 min. [21] Fedor Konyukhov voló solo alrededor del mundo en su primer intento en un globo híbrido de aire caliente y helio del 11 al 23 de julio de 2016 [22] para un tiempo de vuelta al mundo de 268 h 20 min. [21]
Un globo aerostático para vuelo tripulado utiliza una bolsa de gas de tela de una sola capa (una "envoltura" de elevación), con una abertura en la parte inferior llamada boca o garganta. Unida a la envoltura hay una cesta, o góndola, para transportar a los pasajeros. Montado sobre la cesta y centrado en la boca está el "quemador", que inyecta una llama en la envoltura, calentando el aire en su interior. El calentador o quemador se alimenta con propano , un gas licuado almacenado en recipientes a presión, similares a los cilindros de alta presión de las carretillas elevadoras . [23] [24]
Los globos aerostáticos modernos suelen estar hechos de materiales como nailon ripstop o dacrón (un poliéster ). [25]
Durante el proceso de fabricación, el material se corta en paneles y se cose junto con cintas de carga estructurales que soportan el peso de la góndola o cesta. Las secciones individuales, que se extienden desde la garganta hasta la corona (parte superior) de la envoltura, se conocen como gajos o secciones de gajos. Las envolturas pueden tener tan solo 4 gajos o hasta 24 o más. [26]
Los sobres suelen tener un aro en forma de corona en la parte superior. Se trata de un aro de metal liso, normalmente de aluminio, de unos 30 cm (1 pie) de diámetro. Las cintas de carga verticales del sobre se fijan al aro de la corona.
En la parte inferior del sobre, las cintas de carga verticales están cosidas en bucles que están conectados a cables (un cable por cinta de carga). Estos cables, a menudo denominados cables volantes , están conectados a la cesta mediante mosquetones .
La técnica más común para coser paneles juntos se llama costura francesa , costura francesa o costura de doble vuelta . [27] [28] [29] [30] Las dos piezas de tela se doblan una sobre la otra en su borde común, posiblemente también con una cinta de carga, y se cosen juntas con dos filas de puntadas paralelas. Otros métodos incluyen una costura de vuelta plana , en la que las dos piezas de tela se mantienen juntas simplemente con dos filas de puntadas paralelas, y una costura en zigzag , donde la costura en zigzag paralela sostiene una doble vuelta de tela. [29]
La tela (o al menos parte de ella, el tercio superior, por ejemplo) puede estar recubierta con un sellador, como silicona o poliuretano , para hacerla impermeable al aire. [31] A menudo es la degradación de este recubrimiento y la correspondiente pérdida de impermeabilidad lo que pone fin a la vida útil de un sobre, no el debilitamiento de la tela en sí. El calor, la humedad y el desgaste mecánico durante la instalación y el empaque son las principales causas de degradación. Una vez que un sobre se vuelve demasiado poroso para volar, puede retirarse y desecharse o tal vez usarse como una "bolsa de trapo": inflarse en frío y abrirse para que los niños corran a través de ella. Los productos para recubrir la tela se están volviendo disponibles comercialmente. [32]
Existe una amplia gama de tamaños de envoltura. Los globos más pequeños, para una sola persona y sin cesta (llamados " Hoppers " o " Cloudhoppers") tienen tan sólo 600 m 3 (21.000 pies cúbicos) de volumen de envoltura; [33] para una esfera perfecta el radio sería de alrededor de 5 m (16 pies). En el otro extremo de la escala, los globos utilizados por operaciones comerciales de turismo pueden transportar más de dos docenas de personas, con volúmenes de envoltura de hasta 17.000 m 3 (600.000 pies cúbicos). [33] El tamaño más utilizado es de unos 2.800 m 3 (99.000 pies cúbicos), lo que permite transportar de 3 a 5 personas.
La parte superior del globo suele tener algún tipo de ventilación, que permite al piloto liberar aire caliente para ralentizar un ascenso, iniciar un descenso o aumentar la velocidad de descenso, normalmente para aterrizar. Algunos globos aerostáticos tienen ventilaciones giratorias , que son ventilaciones laterales que, cuando se abren, hacen que el globo gire. Estas ventilaciones son especialmente útiles para globos con cestas rectangulares, para facilitar la alineación del lado más ancho de la cesta para el aterrizaje. [34]
El tipo más común de ventilación superior es una solapa de tela en forma de disco llamada ventilación de paracaídas , inventada por Tracy Barnes. [35] La tela está conectada alrededor de su borde a un conjunto de "líneas de ventilación" que convergen en el centro. (La disposición de la tela y las líneas se asemeja aproximadamente a un paracaídas , de ahí el nombre). Estas "líneas de ventilación" están conectadas a una línea de control que llega hasta la canasta. Una ventilación de paracaídas se abre tirando de la línea de control. Una vez que se suelta la línea de control, la presión del aire caliente restante empuja la tela de ventilación de regreso a su lugar. Una ventilación de paracaídas se puede abrir brevemente durante el vuelo para iniciar un descenso rápido. (Los descensos más lentos se inician permitiendo que el aire en el globo se enfríe naturalmente). La ventilación se abre completamente para colapsar el globo después del aterrizaje.
Un tipo de ventilación superior más antiguo y menos utilizado en la actualidad es la denominada ventilación " estilo velcro ". También se trata de un disco de tela en la parte superior del globo. Sin embargo, en lugar de tener un conjunto de "líneas de ventilación" que puedan abrir y cerrar repetidamente la ventilación, la ventilación se asegura con cierres de "gancho y bucle" (como el velcro) y solo se abre al final del vuelo. Los globos equipados con una ventilación estilo velcro suelen tener una segunda "ventilación de maniobra" incorporada en el lateral (en lugar de en la parte superior) del globo. Otro tipo común de diseño superior es la "ventilación inteligente", que, en lugar de bajar un disco de tela dentro de la envoltura como en el tipo "paracaídas", junta la tela en el centro de la abertura. Este sistema se puede utilizar teóricamente para maniobras en vuelo, pero se utiliza más comúnmente solo como un dispositivo de desinflado rápido para usar después del aterrizaje, de particular valor en vientos fuertes. Otros diseños, como los sistemas "pop top" y "MultiVent", también han intentado abordar la necesidad de un desinflado rápido al aterrizar, pero el paracaídas superior sigue siendo popular como sistema de maniobra y desinflado versátil.
Además de las formas especiales, posiblemente con fines comerciales, existen varias variaciones de la forma tradicional de "lágrima invertida". La más simple, que suelen utilizar los constructores caseros, es un hemisferio sobre un cono truncado . Los diseños más sofisticados intentan minimizar la tensión circunferencial sobre la tela, con diferentes grados de éxito dependiendo de si tienen en cuenta el peso de la tela y la densidad variable del aire. Esta forma puede denominarse "natural". [36] Finalmente, algunos globos especializados están diseñados para minimizar la resistencia aerodinámica (en la dirección vertical) para mejorar el rendimiento del vuelo en las competiciones. [37]
Las cestas de los globos aerostáticos suelen estar hechas de mimbre o ratán tejido . Estos materiales han demostrado ser lo suficientemente ligeros, resistentes y duraderos para el vuelo en globo. Estas cestas suelen tener forma rectangular o triangular. Varían de tamaño, desde las suficientemente grandes para dos personas hasta las suficientemente grandes para llevar a treinta. [38] Las cestas más grandes suelen tener particiones internas para reforzar la estructura y compartimentar a los pasajeros. Se pueden tejer pequeños agujeros en el lateral de la cesta para que actúen como soportes para los pies de los pasajeros que suben o bajan. [39]
Las cestas también pueden estar hechas de aluminio , especialmente un marco de aluminio plegable con una cubierta de tela, para reducir el peso o aumentar la portabilidad. [40] Estas pueden ser utilizadas por pilotos sin tripulación de tierra o que intentan establecer récords de altitud, duración o distancia. Otras cestas especiales incluyen las góndolas completamente cerradas que se utilizan para los intentos de dar la vuelta al mundo [41] y las cestas que consisten en poco más que un asiento para el piloto y quizás un pasajero.
La unidad de quemador gasifica el propano líquido , [42] lo mezcla con aire, enciende la mezcla y dirige la llama y el escape hacia la boca de la envoltura. Los quemadores varían en potencia de salida; cada uno generalmente producirá de 2 a 3 MW de calor (7 a 10 millones de BTU por hora), con configuraciones de quemador doble, triple o cuádruple instaladas donde se necesita más potencia. [43] [44] El piloto activa un quemador abriendo una válvula de propano, conocida como válvula de explosión . La válvula puede estar cargada por resorte, de modo que se cierra automáticamente, o puede permanecer abierta hasta que el piloto la cierre. El quemador tiene una luz piloto para encender la mezcla de propano y aire. La luz piloto puede ser encendida por el piloto con un dispositivo externo, como un percutor de pedernal o un encendedor , o con una chispa piezoeléctrica incorporada . [45]
Cuando hay más de un quemador, el piloto puede utilizar uno o más a la vez, según la salida de calor deseada. Cada quemador tiene una bobina de metal de tubo de propano por el que pasa la llama para precalentar el propano líquido entrante. La unidad del quemador puede estar suspendida de la boca de la envoltura o apoyada rígidamente sobre la canasta. La unidad del quemador puede estar montada en un cardán para permitir que el piloto apunte la llama y evite sobrecalentar la tela de la envoltura. Un quemador puede tener una válvula de propano secundaria que libera el propano más lentamente y, por lo tanto, genera un sonido diferente. Esto se llama quemador susurrante y se utiliza para volar sobre el ganado para reducir la posibilidad de asustarlo. También genera una llama más amarilla y se utiliza para resplandores nocturnos porque ilumina el interior de la envoltura mejor que la válvula principal.
Los tanques de combustible de propano suelen ser recipientes a presión cilíndricos hechos de aluminio , acero inoxidable o titanio con una válvula en un extremo para alimentar el quemador y reabastecer. Pueden tener un indicador de combustible y un manómetro . Los tamaños de tanque más comunes son 38, 57 y 76 litros (10, 15 y 20 galones estadounidenses). [31] Pueden estar destinados a un uso vertical u horizontal y pueden montarse dentro o fuera de la canasta.
La presión necesaria para forzar el combustible a través de la línea hasta el quemador puede ser suministrada por la presión de vapor del propio propano, si está lo suficientemente caliente, o por la introducción de un gas inerte como el nitrógeno . [45] Los tanques pueden precalentarse con cintas térmicas eléctricas para producir suficiente presión de vapor para volar en climas fríos. [46] Los tanques calentados generalmente también se envuelven en una manta aislante para preservar el calor durante la configuración y el vuelo.
Un globo puede estar equipado con una variedad de instrumentos para ayudar al piloto. Estos comúnmente incluyen un altímetro , un indicador de velocidad de ascenso (velocidad vertical) conocido como variómetro , temperatura de la envoltura (aire) y temperatura ambiente (aire). [47] Un receptor GPS puede ser útil para indicar la velocidad terrestre (los indicadores de velocidad aerodinámica de los aviones tradicionales serían inútiles) y la dirección.
La masa combinada de un sistema promedio se puede calcular de la siguiente manera: [31]
El aumento de la temperatura del aire dentro de la envoltura hace que sea menos denso que el aire circundante (ambiente). El globo flota debido a la fuerza de flotación ejercida sobre él. Esta fuerza es la misma fuerza que actúa sobre los objetos cuando están en el agua y se describe mediante el principio de Arquímedes . La cantidad de sustentación (o flotabilidad ) proporcionada por un globo aerostático depende principalmente de la diferencia entre la temperatura del aire dentro de la envoltura y la temperatura del aire fuera de la envoltura. Para la mayoría de las envolturas hechas de tela de nailon, la temperatura interna máxima está limitada a aproximadamente 120 °C (250 °F). [48]
El punto de fusión del nailon es significativamente mayor que esta temperatura máxima de funcionamiento (unos 230 °C), pero las temperaturas más altas hacen que la resistencia del tejido de nailon se degrade más rápidamente con el tiempo. Con una temperatura máxima de funcionamiento de 120 °C, las envolturas de los globos generalmente pueden volar entre 400 y 500 horas antes de que sea necesario reemplazar la tela. Muchos pilotos de globos utilizan sus envolturas a temperaturas significativamente inferiores a la máxima para prolongar la vida útil de la tela de la envoltura.
La elevación generada por 2.800 m3 ( 100.000 pies cúbicos) de aire seco calentado a distintas temperaturas se puede calcular de la siguiente manera:
La densidad del aire a 20 °C (68 °F) es de aproximadamente 1,2 kg/m3 ( 0,075 lb/pie cúbico). La sustentación total para un globo de 2.800 m3 ( 100.000 pies cúbicos) calentado a 99 °C (210 °F) sería de 723,5 kg (1.595 lb). Esto es suficiente para generar flotabilidad neutra para la masa total del sistema (sin incluir el aire caliente atrapado en la envoltura, por supuesto) indicada en la sección anterior. El despegue requeriría una temperatura ligeramente mayor, dependiendo de la velocidad de ascenso deseada. En realidad, el aire contenido en la envoltura no está todo a la misma temperatura, como muestra la imagen térmica adjunta, por lo que estos cálculos se basan en promedios.
En condiciones atmosféricas típicas (20 °C o 68 °F), un globo aerostático calentado a 99 °C (210 °F) requiere aproximadamente 3,91 m3 de volumen de envoltura para elevar 1 kilogramo (equivalente a 62,5 pies cúbicos/lb). La cantidad precisa de sustentación proporcionada depende no solo de la temperatura interna mencionada anteriormente, sino también de la temperatura externa, la altitud sobre el nivel del mar y la humedad del aire circundante. En un día cálido, un globo no puede elevarse tanto como en un día frío, porque la temperatura requerida para el lanzamiento excederá el máximo sostenible para la tela de envoltura de nailon. Además, en la atmósfera inferior, la sustentación proporcionada por un globo aerostático disminuye aproximadamente un 3% por cada 1000 m (1% por cada 1000 pies) de altitud ganada. [49]
Hay varios tipos diferentes de globos aerostáticos, todos con diferentes medios para tomar y mantener el vuelo.
Los globos aerostáticos estándar se conocen como globos Montgolfier y dependen únicamente de la flotabilidad del aire caliente proporcionado por el quemador y contenido por la envoltura. [50] Este estilo de globo fue desarrollado por los hermanos Montgolfier y tuvo su primera demostración pública el 4 de junio de 1783 con un vuelo no tripulado que duró 10 minutos, seguido más tarde ese año con vuelos tripulados. [51]
En lugar de utilizar aire normal, también es posible utilizar gases más ligeros que el aire, como helio o hidrógeno, para elevar el globo, [53] aunque esto significa que técnicamente no es un globo aerostático, aunque influyeron en el diseño de globos híbridos.
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El globo Rozière de 1785 es el principal tipo de globo híbrido y debe su nombre a su creador, Jean-François Pilâtre de Rozier. Tiene una celda separada para un gas más ligero que el aire (normalmente helio ), así como un cono debajo para aire caliente (como se usa en un globo aerostático) para calentar el helio por la noche. El gas hidrógeno se utilizó en las primeras etapas de desarrollo, pero se abandonó rápidamente debido al peligro de introducir una llama abierta cerca del gas; por ejemplo, cuando Rozier intentó cruzar el Canal de la Mancha con su prototipo, el fuego utilizado para calentar el aire encendió el hidrógeno y lo mató a él y a su copiloto treinta minutos después del despegue. [54] Como tal, todos los globos híbridos modernos ahora utilizan helio como gas de elevación . [55] Estos globos se utilizan comúnmente para récords de alto rendimiento para globos aerostáticos.
Los globos solares son globos aerostáticos que utilizan únicamente la energía solar captada por una envoltura. Estas envolturas están más especializadas que las de otros globos aerostáticos y tratan de maximizar la cantidad de energía solar que recogen. Esto se puede lograr rotando la envoltura durante el vuelo o coloreándola de negro u otro color oscuro. [56] Fueron pioneros en la década de 1970 en Europa por Tracy Barnes y Dominic Michaelis, y en los EE. UU. por Frederick Espoo y Paul Woessher. [57]
Los dirigibles térmicos se convirtieron en una realidad en la década de 1960. Los dirigibles térmicos fueron los primeros vehículos dirigibles con flotabilidad aérea. [ 58] Utilizaban aletas de cola y un timón y contenían estrictamente aire caliente en lugar de una mezcla con hidrógeno o helio. [58]
Los globos de observación se desplegaron ya en la Guerra Civil estadounidense y se usaron como torres de reconocimiento. [59] El primer globo financiado por el ejército en Estados Unidos fue diseñado por Thaddeus Lowe el 2 de agosto de 1861 para la Unión . [59] Su diseño utilizó gas de las líneas municipales para inflar el globo, ya que no tenía acceso a un generador portátil. [59] Los globos de observación durante este tiempo se hicieron todos usando seda multicolor, cestas de mimbre, y estaban orientados verticalmente y tenían forma de lágrima. [60] El hidrógeno, o gas de iluminación , se convirtió en el combustible de inflación más utilizado en el siglo XX, ya que era más ligero que el aire. [60] El uso de globos de observación se disparó en Gran Bretaña por los Ingenieros Reales a fines del siglo XIX, desplegándose en Sudán en 1885 y en Sudáfrica durante la Segunda Guerra de los Bóers de 1899 a 1902. [61]
Debido al diseño general de los globos aerostáticos, no es posible dirigirlos de forma controlada y precisa; los pilotos pueden intentar lograr un control direccional básico cambiando la altitud y captando diferentes corrientes de viento. [62] El viento en el hemisferio norte tiende a girar hacia el este debido al efecto Coriolis a medida que aumenta la altitud.
La forma más efectiva de aterrizar un globo aerostático es reducir la energía en la envoltura, ya sea bajando la llama en los globos Montgolfier e híbridos, o más directamente abriendo una solapa en la envoltura que liberará el aire/gas del interior. [62]
Para ayudar a garantizar la seguridad del piloto y los pasajeros, un globo aerostático puede llevar varios equipos de seguridad.
Para volver a encender el quemador si la llama piloto se apaga y el encendido piezoeléctrico opcional falla, el piloto debe tener acceso inmediato a un medio de encendido de respaldo, como un encendedor de chispa. Muchos sistemas, especialmente aquellos que transportan pasajeros, tienen sistemas de combustible y quemador completamente duplicados: dos tanques de combustible, conectados a dos mangueras separadas, que alimentan dos quemadores distintos. Esto permite un aterrizaje seguro en caso de un bloqueo en algún lugar de un sistema o si un sistema debe desactivarse debido a una fuga de combustible.
Resulta útil contar con un extintor de incendios adecuado para apagar incendios de propano. La mayoría de los globos llevan un extintor de incendios tipo AB:E de 1 o 2 kg . [63]
En muchos países, el cabo de maniobra o de amarre es un equipo de seguridad obligatorio. Se trata de una cuerda o cincha de 20 a 30 metros de longitud sujeta a la cesta del globo con una conexión de liberación rápida en un extremo. Con vientos muy calmados, el piloto del globo puede lanzar el cabo de maniobra desde el globo para que el personal de tierra pueda guiar el globo de forma segura lejos de los obstáculos en el suelo. [64]
En algunos países, en los globos comerciales de pasajeros es obligatorio llevar un arnés de sujeción para el piloto. Este arnés consta de un cinturón de cadera y una correa que, en conjunto, permiten cierto movimiento y evitan que el piloto salga expulsado de la cesta durante un aterrizaje brusco.
Otro equipo de seguridad puede incluir un botiquín de primeros auxilios, una manta ignífuga y un cuchillo de rescate resistente.
Como mínimo, el piloto debe usar guantes de cuero o de fibra ignífuga (como nomex ), de modo que pueda cerrar una válvula de gas en caso de una fuga, incluso si hay una llama presente; una acción rápida a este respecto puede convertir una catástrofe potencial en un mero inconveniente. El piloto también debe usar ropa ignífuga que cubra sus brazos y piernas; ya sea fibra natural, como algodón , lino , cáñamo o lana , o fibra ignífuga diseñada, como nomex, es aceptable en esta capacidad. La mayoría de las fibras diseñadas (con la excepción del rayón , que también es seguro de usar) son termoplásticas ; muchas también son hidrocarburos . Esto hace que estos tejidos sean muy inadecuados para usar cerca de altas temperaturas, ya que los termoplásticos no ignífugos se derretirán sobre el usuario, y la mayoría de los hidrocarburos, ya sean fibrosos o no, son adecuados para usar como combustibles. La fibra natural se quema en lugar de fundirse o arder fácilmente, y la fibra retardante de llama generalmente tiene un punto de fusión muy alto y es intrínsecamente no inflamable. Muchos pilotos también recomiendan a sus pasajeros que usen ropa protectora similar que cubra sus brazos y piernas, así como zapatos o botas fuertes que brinden un buen soporte para los tobillos. Finalmente, algunos sistemas de globos, especialmente aquellos que cuelgan el quemador de la envoltura en lugar de sostenerlo rígidamente desde la cesta, requieren el uso de cascos por parte del piloto y los pasajeros.
El personal de tierra debe usar guantes siempre que exista la posibilidad de manipular cuerdas o cabos. La masa y la superficie expuesta al movimiento del aire de un globo de tamaño mediano son suficientes para provocar quemaduras por fricción de las cuerdas en las manos de cualquiera que intente detener o impedir el movimiento. El personal de tierra también debe usar zapatos resistentes y al menos pantalones largos en caso de que sea necesario acceder a un globo que aterrice o que haya aterrizado en un terreno accidentado o cubierto de vegetación.
Al igual que los aviones, los globos aerostáticos requieren un mantenimiento regular para seguir siendo aptos para volar. Como los aviones están hechos de tela y carecen de control horizontal directo, los globos aerostáticos pueden requerir ocasionalmente reparaciones por desgarros o enganches. Si bien algunas operaciones, como la limpieza y el secado, pueden ser realizadas por el propietario o el piloto, otras operaciones, como la costura, deben ser realizadas por un técnico de reparación calificado y registradas en el libro de registro de mantenimiento del globo.
Para garantizar una larga vida útil y un funcionamiento seguro, la envoltura debe mantenerse limpia y seca. Esto evita que se forme moho y hongos en la tela y que se produzca abrasión durante el embalaje, el transporte y el desembalaje debido al contacto con partículas extrañas. En caso de que se aterrice en un lugar húmedo (debido a precipitaciones o al rocío de la mañana o de la tarde) o fangoso (campo de un agricultor), la envoltura debe limpiarse y colocarse o colgarse para que se seque.
El quemador y el sistema de combustible también deben mantenerse limpios para garantizar un funcionamiento seguro cuando sea necesario. Las mangueras de combustible dañadas deben reemplazarse. Las válvulas atascadas o con fugas deben repararse o reemplazarse. La canasta de mimbre puede requerir un reacondicionamiento o reparación ocasional. Los patines en su parte inferior pueden requerir un reemplazo ocasional.
En la mayor parte del mundo, los globos aerostáticos se mantienen de acuerdo con un programa de mantenimiento fijo del fabricante que incluye inspecciones periódicas (cada 100 horas de vuelo o 12 meses), además de trabajos de mantenimiento para corregir cualquier daño. En Australia, los globos aerostáticos utilizados para el transporte comercial de pasajeros deben ser inspeccionados y mantenidos por talleres autorizados. [65]
En caso de que se produzca un desgarro, una quemadura o un desgarro en la tela del sobre, se puede aplicar un parche o reemplazar por completo el panel afectado. Los parches se pueden fijar con pegamento, cinta adhesiva, costuras o una combinación de estas técnicas. Para reemplazar un panel completo, es necesario quitar las costuras alrededor del panel anterior y coser un panel nuevo con la técnica, el hilo y el patrón de puntadas adecuados.
Dependiendo del tamaño del globo, la ubicación y el uso previsto, los globos aerostáticos y sus pilotos deben cumplir con una variedad de regulaciones.
Al igual que con otras aeronaves en los EE. UU., los globos deben estar registrados (tener un número N ), tener un certificado de aeronavegabilidad y pasar inspecciones anuales. Los globos por debajo de un tamaño determinado (peso en vacío de menos de 155 libras o 70 kg, incluyendo la envoltura, la cesta, los quemadores y los tanques de combustible vacíos) pueden usarse como aviones ultraligeros .
En Australia, los pilotos de globos aerostáticos privados están gestionados por la Federación Australiana de Globos Aerostáticos [66] y normalmente se convierten en miembros de clubes regionales de globos aerostáticos. Las operaciones comerciales que transportan pasajeros que pagan por vuelos promocionales deben operar con un Certificado de Operador Aéreo de la Autoridad de Aviación Civil y Seguridad de Australia (CASA) con un Piloto Jefe designado. Los pilotos deben tener diferentes grados de experiencia antes de que se les permita avanzar a globos más grandes. Los globos aerostáticos deben ser aeronaves registradas en la CASA y están sujetos a controles de aeronavegabilidad regulares por parte de personal autorizado. [67]
En el Reino Unido, la persona al mando debe tener una licencia de piloto privado válida emitida por la Autoridad de Aviación Civil específicamente para volar en globo; esto se conoce como PPL(B). Hay dos tipos de licencias de globo comercial: CPL(B) restringida y CPL(B) (completa). La CPL(B) restringida es necesaria si el piloto realiza un trabajo para un patrocinador o recibe un pago de un agente externo para operar un globo. El piloto puede volar un globo patrocinado con todo pagado con una PPL a menos que se le pida que asista a algún evento. En ese caso, se requiere una CPL(B) restringida. La CPL(B) es necesaria si el piloto vuela pasajeros por dinero. En ese caso, el globo necesita una categoría de transporte C o A (certificado de aeronavegabilidad). Si el piloto solo vuela con invitados del patrocinador y no cobra dinero por volar con otros pasajeros, entonces el piloto está exento de tener un AOC (certificado de operador aéreo), aunque se requiere una copia del mismo. [ aclaración necesaria ] Para volar con pasajeros, el globo también requiere un registro de mantenimiento.
En Estados Unidos, un piloto de un globo aerostático debe tener un certificado de piloto de la Administración Federal de Aviación (FAA), que incluya la calificación de "globo libre más ligero que el aire", y a menos que el piloto también esté calificado para volar globos de gas, también tendrá esta limitación: "Limitado a globos aerostáticos con calentador aerotransportado". Un piloto no necesita una licencia para volar un avión ultraligero , pero se recomienda encarecidamente la capacitación, y algunos globos aerostáticos cumplen con los criterios.
Para poder transportar pasajeros de pago (y asistir a algunos festivales de globos aerostáticos ), un piloto debe tener un certificado de piloto comercial . Los pilotos de globos aerostáticos comerciales también pueden actuar como instructores de vuelo en globo aerostático . Si bien la mayoría de los pilotos de globos aerostáticos vuelan por el puro placer de flotar en el aire, muchos pueden ganarse la vida como pilotos profesionales de globos aerostáticos. Algunos pilotos profesionales vuelan vuelos turísticos comerciales de pasajeros, mientras que otros vuelan globos publicitarios corporativos. [68]
El mayor fabricante de globos aerostáticos es Cameron Balloons de Bristol , Inglaterra, que también es propietaria de Lindstrand Balloons de Oswestry , Inglaterra. Cameron Balloons, Lindstrand Balloons y otra empresa de fabricación de globos inglesa, Thunder and Colt (que luego fue adquirida por Cameron), han sido innovadores y desarrolladores de globos con formas especiales. Estos globos aerostáticos utilizan el mismo principio de sustentación que los globos convencionales con forma de lágrima invertida, pero a menudo algunas secciones de la forma especial de la envoltura del globo no contribuyen a la capacidad del globo para mantenerse en el aire.
El segundo mayor fabricante de globos aerostáticos es la empresa Ultramagic , con sede en España, que produce entre 80 y 120 globos al año. Ultramagic puede producir globos de gran tamaño, como el N-500, que puede llevar hasta 27 personas en su cesta, y también ha producido muchos globos con formas especiales, así como globos inflables de aire frío.
Una de las tres empresas más grandes del mundo es Kubicek Balloons . Desde su fábrica en Brno , Chequia, la empresa envía sus productos a todo el mundo. Produce entre 100 y 115 globos al año. La empresa Kubicek también se centra en globos con formas especiales, certificados por la FAA/EASA y que se entregan con un Certificado de aeronavegabilidad estándar.
En los EE. UU., Aerostar International, Inc. de Sioux Falls, Dakota del Sur, era el mayor fabricante de globos aerostáticos de Norteamérica y el segundo en fabricación mundial antes de dejar de fabricar globos en enero de 2007. El fabricante certificado más antiguo de los EE. UU. es ahora Adams Balloons de Albuquerque, Nuevo México. Firefly Balloons , anteriormente The Balloon Works, es un fabricante de globos aerostáticos de Statesville, Carolina del Norte . Otro fabricante es Head Balloons, Inc. de Helen, Georgia .
Los principales fabricantes de Canadá son Sundance Balloons y Fantasy Sky Promotions. Otros fabricantes son Kavanagh Balloons de Australia, Schroeder Fire Balloons de Alemania, Kubicek Balloons de la República Checa y LLopis Balloons de Francia.
Los tanques de propano que se utilizan en los globos aerostáticos están construidos principalmente de aluminio o acero inoxidable. La mayoría de los tanques de aluminio son cilindros verticales de 10 galones (DOT 4E240), construidos principalmente para carretillas elevadoras.
{{cite web}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace )Los cilindros para servicio de líquidos se encuentran comúnmente en las carretillas elevadoras.
También llamada costura deshilachada .
Todas las juntas son del tipo "French fell".
La costura de doble solape presenta dos filas de puntadas paralelas a lo largo de la costura de tela doblada. Algunos fabricantes utilizan una costura plana.
Costura perfecta para globos aerostáticos French Fell
