En aeronáutica , un globo es un aerostato sin motor , que permanece en el aire o flota debido a su flotabilidad . Un globo puede estar 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 canasta , góndola o cápsula suspendida debajo de la envoltura principal para transportar personas o equipos (incluidas cámaras, telescopios y mecanismos de control de vuelo).
Aeroestación es un término obsoleto que se refiere a los vuelos en globo y a la construcción, operación y navegación de vehículos más ligeros que el aire. La historia y práctica de la aeroestación de Tiberius Cavallo 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 con aerostación como título. [6]
Un globo es conceptualmente la más simple de todas las máquinas voladoras. El globo es una envoltura de tela llena de un gas más ligero que la atmósfera que lo rodea . Como todo el globo es menos denso que su entorno, se eleva llevando consigo una cesta colocada debajo, que transporta pasajeros o carga útil. Aunque un globo no tiene sistema de propulsión, es posible cierto grado de control direccional haciendo que el globo suba o baje en altitud para encontrar direcciones favorables del viento.
Hay tres tipos principales de globos:
Tanto el globo de aire caliente, o Montgolfière, como el globo de gas siguen siendo de uso común. Los globos Montgolfière son relativamente económicos, ya que no requieren materiales de alta calidad para sus envolturas y son populares para las actividades deportivas de los aeronáuticos.
El primer globo que transportaba 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 en globo tripulado atado fue realizado por un globo Montgolfier más grande, probablemente el 15 de octubre de 1783. El primer vuelo en globo libre fue realizado por el mismo globo Montgolfier el 21 de noviembre de 1783.
Cuando se calienta, el aire se expande, por lo que un volumen dado de espacio contiene menos aire. Esto lo hace más liviano y, si su poder de elevación es mayor que el peso del globo que lo contiene, elevará el globo hacia arriba. Un globo aerostático sólo puede permanecer en el aire mientras tiene combustible para su quemador, para mantener el aire lo suficientemente caliente.
Los primeros globos aerostáticos de los Montgolfier utilizaban un brasero de combustible sólido que resultó menos práctico que los globos de hidrógeno que los siguieron casi inmediatamente, y los globos aerostáticos pronto desaparecieron.
En la década de 1950, la conveniencia y el bajo costo de los quemadores de gas envasado llevaron a un resurgimiento de los paseos en globo aerostático 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 transportan pesos de lastre para poder dejarlos caer si el globo baja demasiado y para aterrizar algunos El gas de elevación debe ventilarse a través de una válvula.
El profesor Jacques Charles fabricó un globo para transportar personas que utilizaba hidrógeno como gas ligero para flotar y lo 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 mucho más tiempo que el aire caliente, por lo que los globos de gas dominaron los viajes en globo durante los siguientes 200 años. En el siglo XIX era común utilizar gas ciudad para llenar globos; No era tan ligero como el gas hidrógeno puro y tenía aproximadamente la mitad de poder de elevación, pero era mucho más barato y 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 elevación, es explosivo en una atmósfera rica en oxígeno . Con algunas excepciones, las misiones científicas en globo no están tripuladas.
Hay 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, siendo la misma presión del 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 en un globo a presión cero se enfría y se contrae, provocando que el globo se hunda. Un globo de presión cero sólo puede mantener la altitud liberando gas cuando sube demasiado, donde 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 a presión cero a unos pocos días.
Un globo de superpresión , por el contrario, tiene una envoltura resistente e inelástica que se llena con gas ligero a una presión superior a la de la atmósfera externa 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 mantener el vuelo hasta que una fuga de gas lo derribe gradualmente. [9]
Los globos de superpresión ofrecen una duración 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 terrestre para abrir la envoltura, en lugar de con una fuga natural de gas.
Los globos de gran altitud se utilizan como embarcaciones de alto vuelo 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 30,5 km (100.000 pies) en el aire y están diseñados para explotar a una altitud determinada donde se desplegará el paracaídas para transportar de forma segura la carga útil de regreso a la Tierra. [10]
Los globos en racimo utilizan muchos globos más pequeños llenos de gas para volar.
Los primeros globos de aire caliente no podían permanecer en el aire por mucho tiempo porque consumían mucho combustible, mientras que los primeros globos de hidrógeno eran difíciles de subir o bajar según se deseaba porque el aeronauta sólo podía ventilar el gas o dejar caer 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 tendría que aprovechar las diferentes direcciones del viento a diferentes altitudes. Por lo tanto, sería fundamental tener un buen control de la altitud y al mismo tiempo poder permanecer despierto durante mucho tiempo. Desarrolló un globo combinado con dos bolsas de gas, el globo Rozier . El superior contenía hidrógeno y proporcionaba la mayor parte de la sustentación constante. El inferior contenía aire caliente y podía calentarse o enfriarse rápidamente para proporcionar una elevación 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 del vuelo la bolsa de gas hidrógeno se incendió y De Rozier no sobrevivió al accidente resultante. Esto le valió a De Rozier el título de "El primero en volar y el primero en morir".
No fue hasta la década de 1980 que se desarrolló tecnología que permitiera el funcionamiento seguro 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 atar un globo para permitir un despegue y aterrizaje confiable en el mismo lugar. Algunos de los primeros vuelos en globo estaban atados por motivos de seguridad y, desde entonces, los globos han sido atados para muchos fines, incluida la observación militar y bombardeos aéreos, así como usos meteorológicos y comerciales.
La forma esférica natural de un globo es inestable con vientos fuertes. Los globos atados para uso en condiciones de viento a menudo se estabilizan mediante una forma aerodinámica y se conectan a la correa mediante una disposición de cabestro. Estos se llaman globos cometa .
Un globo cometa se diferencia de un kytoon , que obtiene una parte de su sustentación de forma aerodinámica.
Los globos aerostáticos no tripulados se mencionan en la historia de China. Zhuge Liang del reino Shu Han , en la era de los Tres Reinos (220-280 d. C.) utilizó linternas aéreas para señalización militar. Estas linternas se conocen como linternas Kongming (孔明灯). [11] [12] El ejército mongol se enteró de la linterna Kongming por los chinos y la usó en la batalla de Legnica durante la invasión mongola de Polonia. [13] En 1709 el clérigo brasileño-portugués Bartolomeu de Gusmão hizo elevar un globo lleno de aire caliente dentro de una habitación en Lisboa . El 8 de agosto de 1709, en Lisboa, Gusmão logró levantar un pequeño globo de papel con aire caliente a unos cuatro metros delante del rey Juan V y de la corte portuguesa [14] [15] [16] [17] [18] [19] También afirmó haber construido un globo llamado Passarola ( Pájaro grande ) 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 registros 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 sobre el hidrógeno en 1766 , 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 600 m (2000 pies), permaneció en el aire durante más de 2 horas y cubrió una distancia de 43 km (27 millas), 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. Unos días después, el 13 de marzo de 1784, se produjo una manifestación pública en Brugherio , cuando el El vehículo voló a una altura de 1.537 metros (5.043 pies) y una distancia de 8 kilómetros (5,0 millas). [21] El 28 de marzo, Andreani recibió una gran ovación 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 La María Antonieta 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 kilómetros en 45 minutos antes de que el frío y las turbulencias les 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 , condado de Offaly , Irlanda, resultó gravemente dañada cuando el choque de un globo provocó un incendio que quemó unas 100 casas, lo que convirtió a la ciudad en el hogar del primer desastre aéreo del mundo . Hasta el día de hoy, el escudo de la ciudad representa un fénix que resurge de las cenizas.
Jean-Pierre Blanchard realizó el primer vuelo tripulado de un globo en América el 9 de enero de 1793, después de viajar por 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 del patio de una prisión en Filadelfia , Pensilvania. El vuelo alcanzó los 1.770 m (5.800 pies) y aterrizó en el condado de Gloucester, Nueva Jersey . El presidente George Washington estuvo entre los invitados que observaron el despegue. Sophie Blanchard , casada con Jean-Pierre, fue la primera mujer en pilotar su propio globo y la primera mujer en adoptar la aeronáutica 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 conservado más antiguo de Europa; Se exhibe en el Museo Heeresgeschichtliches de Viena. Julio Verne escribió una historia breve, de no ficción, publicada en 1852, sobre cómo quedó varado a bordo de un globo de hidrógeno. [24]
El primer vuelo en globo exitoso registrado en Australia fue realizado por 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 Dominio en Sydney. Su globo tenía 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 atado para pasajeros en 1878 en el Jardín de las Tullerías de París. El primer globo atado de los tiempos modernos fue fabricado en Francia en el castillo de Chantilly en 1994 por Aerophile SA .
Los paseos en globo se desarrollaron como una actividad de ocio. Recibió un impulso significativo cuando Charles Green descubrió que el gas de carbón , fácilmente disponible y que entonces se utilizaba en las zonas urbanas, proporcionaba la mitad de la potencia de elevación que el hidrógeno, que tenía que fabricarse especialmente. En 1836, Green realizó un vuelo de larga distancia de casi 500 millas desde Londres, Inglaterra, hasta Weilberg en Alemania. [27]
El primer uso militar de un globo fue en la Batalla de Fleurus en 1794, cuando el Cuerpo Aerostático francés utilizó L'Entreprenant para observar los movimientos del enemigo. El 2 de abril de 1794 se creó un cuerpo de aeronautas en el ejército francés; sin embargo, dados los problemas logísticos relacionados con la producción de hidrógeno en el campo de batalla (requería construir hornos y verter agua sobre hierro candente), el cuerpo se disolvió en 1799.
El primer uso importante de globos en el ejército se produjo durante la Guerra Civil estadounidense con el Cuerpo de Globos del Ejército de la Unión establecido en 1861.
Durante la Guerra del Paraguay (1864-1870), 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 ya se habían realizado experimentos en Gran Bretaña en 1863, no se estableció una Escuela de Globos Aerostáticos en Chatham, Medway, Kent, hasta 1888. Durante la Guerra Anglo-Bóer (1899-1902), se utilizaron globos de observación. Un globo de 330 m 3 (11.500 pies cúbicos ) 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 movimientos de tropas enemigas y dirigir el fuego de artillería. Los observadores telefonearon sus informes a los oficiales en el terreno, quienes luego transmitieron la información a quienes la necesitaban. Los globos eran frecuentemente 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 indicar a los miembros del servicio que eran pilotos de globos calificados. Los globos de observación se conservaron 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 transportar bombas incendiarias a la Alemania nazi . Durante 2018, se lanzaron globos y cometas incendiarios desde Gaza hacia Israel, quemando unos 12.000 dunams (3.000 acres) en Israel. [29]
El gobierno de Corea del Sur y activistas privados que defienden la libertad en Corea del Norte utilizan grandes globos de helio . Flotan cientos de kilómetros a través de la frontera llevando noticias del mundo exterior, radios ilegales, moneda extranjera y obsequios de artículos de higiene personal. Un oficial militar norcoreano lo describió como "guerra psicológica" y amenazó con atacar a Corea del Sur si continuaba su liberación. [30] [31]
Ed Yost rediseñó el globo aerostático a finales de la década de 1950 utilizando telas de nailon antidesgarros y quemadores de propano de alta potencia para crear el globo aerostático moderno. Su primer vuelo de un globo de este tipo, que duró 25 minutos y recorrió 5 kilómetros (3 millas) , se produjo el 22 de octubre de 1960 en Bruning, Nebraska . El diseño mejorado de Yost para globos aerostáticos desencadenó el movimiento moderno de globos deportivos. 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 en Perú entre 1500 y 2000 años antes, y demostró que podía volar. [32] y nuevamente en 2003, [33] Nott ha especulado que Nazca podría haberlo utilizado como herramienta para diseñar las Líneas de Nazca . [32] Nott también fue pionero en el uso de energía híbrida , donde la energía solar es una importante fuente de calor, 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 atados 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 el Globo DHL en Singapur. en 2006. Los modernos globos de gas atados son fabricados por Aerophile SAS .
Los globos aerostáticos utilizados en vuelos deportivos a veces se fabrican con diseños especiales para publicitar una empresa o producto, como el extintor de incendios Chubb que se ilustra.
Un globo en el espacio utiliza la presión interna del gas sólo para mantener su forma.
El satélite Echo era un globo satélite lanzado a la órbita terrestre en 1960 y utilizado para la retransmisión pasiva de comunicaciones por radio. PAGEOS fue lanzado en 1966 para la triangulación de satélites a nivel mundial, permitiendo 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 en la atmósfera de Venus . Transmitieron señales durante dos días a la Tierra.
El 19 de octubre de 1910, Alan Hawley y Augustus Post aterrizaron en las tierras salvajes de Quebec, Canadá, después de viajar durante 48 horas y 1.887,6 kilómetros (1.173 millas) desde St. Louis durante la Carrera Internacional de Globos Gordon Bennett , estableciendo un récord de distancia que se mantuvo durante más de 20 años. A los hombres les llevó una semana salir del bosque, tiempo durante el cual se movilizaron grupos de búsqueda y muchos los dieron por muertos. [35]
Del 13 de diciembre de 1913 al 17 de diciembre de 1913, Hugo Kaulen permaneció en el aire durante 87 horas. Su historial duró hasta 1976. [36] [ verificación fallida ]
El 27 de mayo de 1931, Auguste Piccard y Paul Kipfer fueron 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 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 Noviembre de 1935. Esto siguió a la anterior caída casi fatal 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) antes (después) del récord de altitud entonces vigente de 22.000 m ( 72.178 pies) fijado por el globo soviético Osoaviakhim-1 .
En 1976, Ed Yost estableció 13 récords mundiales de aviación en distancia recorrida y tiempo en vuelo en su intento de cruzar —en solitario— el océano Atlántico en globo (3,938 km, 107:37 h).
En 1978, Ben Abruzzo y su equipo fueron los primeros en cruzar el Océano Pacífico en un globo aerostático.
El actual récord de altitud absoluta para vuelos en globo tripulado se estableció 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 lo estableció Felix Baumgartner en el globo Red Bull Stratos lanzado desde Roswell, Nuevo México , el domingo 14 de octubre de 2012, en 38.960,5 m (127.823 pies).
La altitud récord actual para un globo tripulado fue establecida 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 partieron en el globo Breitling Orbiter 3 desde Château d'Oex (Suiza) en la primera vuelta al mundo en globo sin escalas . 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 para 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. Sólo los cohetes , los aviones cohete y los 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 km. Los dos hombres, originarios de Rusia y Estados Unidos respectivamente, comenzaron en Japón y volaron con un globo de helio sobre el Pacífico. En 160 horas arribó a México el globo bautizado “Dos Águilas”, lo que supone nuevos récords de distancia y duración para globos de gas puro. [40]
Fecha 1709-08-08 Piloto: Bartholomeu Lourenço de Gusmão, primer modelo de vuelo en globo registrado.
