Куди відлітають повітряні кульки

ЧИМ надуває повітряну КУЛІ, що запускаються в ПОВІТРЯ

В даному випадку ми говоримо тільки про маленьких кульках, які надувають газом і запускають в небо, і не розглядаємо великі пасажирські кулі, на яких можна літати. І так, щоб запустити кульку в небо і дізнатися, як далеко він полетить, його потрібно надути газом. Найлегшим газом буде водень, але оскільки він дуже вибухонебезпечний, його не використовують для надування кульок. Після водню йде газ Гелій, він не вибухає, не токсичний і має велику підйомну силу, що дозволяє його з успіхом використовувати в надування повітряних кульок. Звичайно, можна надути повітряну кульку і газом з домашньої печі, але підйомна сила такого кульки буде вкрай мала.

ЯКІ ПОВІТРЯНІ КУЛІ ЛІТАЮТЬ ДОВШЕ ЗА ВСЕ

В даному питанні ми розглянемо два види кульки. Перший кулька буде латексний, надутий гелієм і промазаний складом HiFloat, який створює плівку всередині кулі і не дозволяє гелію проникати крізь латекс. Без HiFloat латексний кулька літає приблизно 12-24 години в залежності від якості латексу і розміру кулі. Другий кулька буде фольгований і надутий гелієм. За попередньою оцінкою таку кулю літає приблизно 14 днів, так як фольга не пропускає гелій і не чинить тиску на газ на відміну від латексного кулі, який роздувається і створює тиск. Що б дізнатися, як довго літає повітряну кульку, надутий гелієм, ми провели випробування, результати дивіться нижче.

Що примітно, так це те, що повітряна кулька, надутий гелієм, відлітає дуже далеко, можна сказати, що в стратосферу. Через різницю тиску на рівні моря (на землі) і в стратосфері, газ, що знаходиться всередині латексного кульки, починає тиснути і роздувати кульку з більшою силою, що призводить до його розриву. Приблизний час досягнення латексним кулькою такої висоти, на якій він розірветься, становить в середньому 2-3 години з моменту запуску.

ФОТОГРАФІЇ випробуваного куль з гелієм

РЕЗУЛЬТАТИ ВИПРОБОВУВАНЬ
газ гелій

Висота 35, Ширина 35, глибина 16 см
1 день - 0 годин - 2.76 грам
1 день - 9 годин - 2.75 грам
1 день - 16 годин - 2.71 грам
1 день - 24 годин - 2.71 грам
2 день - 32 годин - 2.70 грам
2 день - 40 годин - 2.47 грам
3 день - 57 годин - 2.40 грам
3 день - 81 годин - 2.10 грам
4 день - 104 годин - 1.90 грам
5 день - 128 годин - 1.80 грам
6 день - 152 годин - 1.56 грам
7 день - 186 годин - 1.18 грам
8 день - 200 годин - 1.05 грам
9 днеь - 224 годин - 0.90 грам
10 днеь - 248 годин - 0.69 грам
11 день - 272 годин - 0.48 грам
12 день - 296 годин - 0.26 грам
13 день - 320 годин - 0.10 грам
14 день - 344 годин - 0.00 грам

Висота 34, Ширина 27, глибина 27 см
(Обхват 86)
1 день - 0 годин - 5.57 грам
1 день - 9 годин - 4.59 грам
1 день - 16 годин - 4.29 грам
1 день - 24 годин - 4.05 грам
2 день - 32 годин - 3.70 грам
2 день - 40 годин - 2.76 грам
3 день - 57 годин - 2.20 грам
3 день - 81 годин - 1.44 грам
4 день - 104 годин - 0.60 грам
5 день - 128 годин - 0.15 грам
6 день - 152 годин - 0.00 грам

Висота 41, Ширина 40.7, глибина 40.7 см (обхват 128 см), 1 кульку - 24.51 грам
далле в процентному співвідношенні точно так само як і 14 дюймовий латексний куля

ЯКА ВАНТАЖОПІДЙОМНІСТЬ КУЛІ надути ГАЗОМ

Щоб дізнатися, яка вантажопідйомність однієї кулі, можна використовувати такі дані, де 1м3 гелію піднімає один кілограм вантажу за мінусом ваги самого кулі. В середньому ж вантажопідйомність одного стандартного повітряної кулі, надутого гелієм, буде дорівнювати 3-4 грами. Щоб дізнатися на практиці, яка вантажопідйомність у повітряної кульки, надутого гелієм, ми провели випробування, результати дивіться вище.

ЯК ДАЛЕКО відлітають ПОВІТРЯНИЙ КУЛЬКА надути ГАЗОМ

Щоб відповісти на питання: «Як далеко полетить повітряна куля, надутий газом (гелієм)?», Необхідно знати безліч даних. Дальність польоту повітряної кульки буде залежати від часу, протягом, якого він буде літати, і від сили вітру, який буде пересувати куля. Дуже багато залежить від погодних умов, в штиль кулька може пролітати цілий місяць і впасти в місці його запуску, а в сильний вітер може полетіти дуже далеко. І так, щоб зрозуміти, як далеко полетить повітряна кулька, надутий газом, необхідно знати час польоту кулі і силу вітру. Припустимо, що сила вітру на всьому протязі польоту кулі буде 3 метри в секунду, хоча, насправді, в залежності від висоти і погодних умов за час польоту кулі сила вітру буде змінюватися як у велику, так і в меншу сторону. Тепер розрахуємо: 3м / с * 60 секунд = 180 метрів кулька пролетить за 1 хвилину. 180 метрів * 60 хвилин = 10800 метрів (10,8 км) кулька пролетить за одну годину. 10,8 км * 24 години = 269 км кулька пролетить за добу. 269 ​​км * 14 днів = 3766 км кулька пролетить за два тижні. Розрахунок зроблений з того, що весь час польоту кулі вітер буде дути з силою 3 м / с, але оскільки погодні умови завжди різні, то і припустити, що саме так далеко полетить кульку можна. На практиці кулька може приземлитися і в кілометрі від місця запуску, а може і обігнути всю земну кулю, адже сила вітру може бути різною. Нижче ви знайдете наші практичні випробування, що дають відповідь, як далеко летить повітряна кулька, надутий газом.

В який бік полетить кульку, надутий газом? Звичайно ж, кулька полетить туди, куди дме вітер, але оскільки вітер у різній місцевості і на різній висоті дме в різні боки, то передбачити в який бік полетить куля неможливо, можна тільки припустити. Практичні випробування дивіться далі.

ТИСК АТМОСФЕРИ НА РІЗНОГО ВИСОТІ

Як ви бачите з таблички, атмосферний тиск над рівнем моря становить 760 мм. рт. ст. а на висоті 5 кілометрів вже 405 мм. рт. ст. Виходить, що якщо кулька відлітає на висоту п'ять кілометрів, він починає відчувати тиск всередині себе в два рази сильніше, ніж на землі, а така різниця, швидше за все, призведе до розриву кульки. Тому, якщо ви хочете, щоб кулька летів високо і при цьому не лопнув, то його потрібно накачувати газом з таким розрахунком, щоб він мав запас міцності для певної висоти польоту. Якщо ви хочете, щоб кулька полетів далеко, постарайтеся надути його з запасом міцності в два рази і з таким розрахунком, щоб він летів не вище двох або трьох кілометрів, інакше кулька лопне і впаде.

ПРАКТИЧНІ ВИПРОБУВАННЯ, КУДИ відлітаючи КУЛЬКА надути ГАЗОМ

Як ми проводимо випробування? Щоб дізнатися практично, як далеко полетить повітряна куля, надутий гелієм, необхідно його запустити і проконтролювати політ кулі. Найскладніше і дороге полягає в тому, щоб контролювати, де летить кулька.

Місце запуску: Чуваська Республіка, місто Стаханов, вулиця Калініна, будинок 109. Час запуску 10:20 хвилин. Погода сонячна, без хмар, вітер 5-7 м / с З (значить дме на СВ).

Місце запуску: Київська область, місто Ивантеевка. Час запуску 6:00 хвилин. Погода хмарна, вітер 3-4 м / с СЗ (значить дме на ЮВ).

ВИСНОВКИ ПРО ЗАПУСК ЛАТЕКСНИХ ШАРОВ

Технічні дані: GSM трекер mini A8 вагою 19 грам (з захистом від вологи і підв'язками 23 грама), п'ять фольгованих кульки вантажопідйомністю по 8 грам в кожному кулі (40 грам загальна вантажопідйомність), газ "He" Гелій. Запити про місцезнаходження проводилися кожні 10-30 хвилин за допомогою системи МТС "ПОШУК". При таких даних кульки піднімаються понад п'ять кілометрів, а це значить, що запас міцності у кожного кулі повинен був бути більш ніж в три рази, ніж на землі. Так тому, що різниця атмосферного тиску на землі і в небі різна, а значить сила тиску газу на кульку зсередини на висоті буде більше. Детальніше дивіться табличку про тиск на різній висоті (см. Вище). З отриманих результатів випливає, що кульки, досягнувши певної висоти, стали відчувати тиск газу зсередини і найслабший кулька лопнула, що призвело до того, що підйомної сили вже не вистачало, і трекер став плавно знижуватися і впав.

Місце запуску: Київська область, місто Ивантеевка. Час запуску 22:00. Погода хмарна, вітер 3-4 м / с З (значить дме на СЗ).

ВИСНОВКИ ПРО ЗАПУСК фольгованих кульок

Виходячи з вироблених запусків фольгованих кульок, можна зробити висновок, що фольгований кулька набагато довше літає в порівнянні з латексним кулькою, але при цьому має дуже маленький запас міцності. Тобто, латексний кулька має можливість розширюватися, тобто розтягуватися, а фольгований кульку такої можливості не має. Тому при запуску фольгованого кульки основним завданням є розрахунок польоту висоти кульки і його надування з таким розрахунком, що б кулька, піднявшись на висоту, не луснув від тиску газу зсередини. Ризики в запуску такі, що якщо надути фольговані кулі так, щоб вони летіли на висоті до кілометра, то їх підйомна сила буде досить мала і вітром їх швидше за все приб'є до землі. Якщо фольгований шар надути так, щоб він летів на великій висоті, то потрібно надувати газу стільки, щоб і підйомна сила була, і запас міцності залишався, щоб кульки не лопнули від різниці тиску на висоті.

Долетів: (Латексний кулька)
- Київська область, м Ивантеевка
- Київська область, Талдомський р-н, д ПЕНСЬКИЙ

Долетів: (латексний кулька)
- Київська область, м Ивантеевка
- Івановська область, Савинський р-н, д. Федорова

Долетів: (латексний кулька)
- Київська область, м Ивантеевка
- Сумиская область, Дзержинський р-н, п Олексіївський

Долетів: (фольгований кулька)
- Київська область, м Ивантеевка
- Рязанська область, Рязанський р-н, с Агро-Пустинь

Долетів: (латексний)
- Київська область, м Ивантеевка
- Вологодська область, Устюженський район, село Зимник

Долетів: (латексний)
- Стаханов, Чуваська Республіка
- Самарська область