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열기구

Hot air balloon
이 기사는 열기구에 대한 기사입니다.액티비티는 열기구를 참조해 주세요.다른 의미에 대해서는 열기구(동음이의) 및 기구(동음이의)를 참조하십시오.
"풍선 타기"는 여기서 리다이렉트됩니다.노래는 My First Album(Pepa Pig 앨범)을 참조하십시오.
열기구 비행 중
의인화된 벌을 닮은 신기한 열기구
세인트갈 수도원을 닮은 신기한 열기구 - 쿠비체크 풍선

열기구는 봉투라고 불리는 봉투로 구성된 공기보다 가벼운 항공기로, 뜨거운 공기를 담고 있다.아래에는 곤돌라 또는 고리버섯 바구니(장거리 또는 고고도 풍선에서는 캡슐)가 매달려 있어 승객과 열원을 나릅니다.대부분의 경우 액체 프로판 연소로 인한 화염입니다.봉투 안의 뜨거운 공기는 봉투 바깥의 차가운 공기보다 밀도가 낮기 때문에 부력을 일으킨다.모든 항공기와 마찬가지로 열기구는 대기권 밖으로 날 수 없다.봉투 안의 공기는 주변 공기와 거의 같은 압력이기 때문에 봉투의 아래쪽을 밀봉할 필요가 없습니다.현대의 스포츠 풍선에서 봉투는 일반적으로 나일론 직물로 만들어지며, 풍선 입구(버너 불꽃에 가장 가까운 곳)는 Nomex와 같은 내화성 재료로 만들어집니다.현대의 풍선은 로켓선과 다양한 상업용 제품의 모양과 같은 다양한 모양으로 만들어졌지만, 전통적인 모양은 대부분의 비상업적이고 많은 상업적인 용도로 사용되고 있다.

열기구는 인간을 실어 나르는 최초의 성공적인 비행 기술이다.1783년 11월 21일 프랑스 [1]파리에서 장 프랑수아 필라트르 드 로지에와 프랑수아 로랑 달랑드가 몽골피에 [2]형제가 만든 풍선을 타고 처음으로 끈 없는 유인 열기구를 비행했다.1793년 1월 9일 프랑스 항공사인 장 피에르 블랑샤르가 [3]필라델피아 월넛 스트리트 교도소에서 처음으로 열기구를 띄웠다.단순히 바람에 떠다니는 것이 아니라 공중을 통해 추진될 수 있는 열기구는 열비행선이라고 알려져 있다.

역사

주요 기사:벌룬의 역사

근대 전·무인 풍선

풍등

열기구의 전신은 풍등(간체자: 風 (, 번체자: 風 ()이었다.삼국시대(기원후 220~280년)에 촉한 제갈량은 이 공수등을 [4]군사신호로 사용했다.

18세기에 포르투갈 예수회 신부 바르톨로메우 드 구스망은 열기구의 전신인 파사롤라라고 불리는 항공 기구를 상상했다.Passarola의 목적은 의사소통을 용이하게 하고 전략적인 [5]장치로 기능하는 것이었다.1709년에서는 존 V포르투갈의 탄원서를 AApriest,[6]과 무인 시위 카사 다 인도에서 존 V, 왕비는 오스트리아의 마리아 아나의 존재에서 거행되었다에 의해 만들어진 다음 바르톨로뮤 드 Gusmão의 프로젝트에 돈을 대기 위해서 증인으로 이탈리아 추기경 미켈란젤로 콘티,로 결정했다 포르투갈 영국의 중 2명. 안녕포르투갈 외교관 한 명과 연대기 작가 한 명.이 이벤트는 이 이벤트와 프로젝트에 유럽인들의 관심을 끌 것입니다.런던 데일리 유니버설 레지스터에 의해 1786년 10월 20일에 발행된 그 이후의 기사는 발명가가 그의 프로토타입을 사용하여 자신을 키울 수 있었다고 명시할 것이다.또한 1709년, 포르투갈 예수회는 sumarrio para os que ungitam poderse navegar pelo do ar (자연의 공기를 통해 항해할 수 있다는 것을 알지 못하는 사람들을 위한 짧은 선언)를 썼다; 그는 유인 비행선에 대한 디자인도 남겼다.

1970년대에 유명한 풍선 연주자 줄리안 노트는 2천년 전 나스카라인즈 지그문자의 탄생이 아마도 [7]인류 역사상 최초의 열기구를 타고 나스카 지도자들에 의해 인도되었을 것이라는 가설을 세웠다.1975년 이 이론을 뒷받침하기 위해, 그는 1,000년 [8][9]전 잉카 페루 이전 사람들이 사용할 수 있는 방법과 재료만을 사용했다고 주장하며 나즈카 선사 시대의 풍선을 설계하고 조종했다.

최초의 유인 비행

런던 과학관에 있는 몽골피에 형제의 풍선 모형

프랑스 형제 조제프 미셸과 자크 에티엔 몽골피에는 1783년 9월 19일 프랑스 아르데슈의 아노나에서 열기구를 개발해 10분간 무인 비행을 했다.1783년 10월 15일 또는 그 경에 Faubourg Saint-Antoine에 있는 Reveillon 작업장의 마당에서 적어도 한 번 밧줄로 묶인 비행을 한 장 프랑수아 필라트르 드 로지에에 의해 인간이 탑승한 최초의 기구 비행인 밧줄로 묶인 비행이 수행되었다.같은 날 오후, 필라트르 드 로지에는 [10][11]밧줄 길이인 26미터(85피트)의 고도에 도달하면서 공중으로 올라간 두 번째 인간이 되었다.인간 승객을 태운 최초의 무료 비행은 몇 주 후인 1783년 [12]11월 21일에 이루어졌다.원래 루이 16세는 사형수가 최초의 조종사가 될 것이라고 선언했지만, 드 로지에와 프랑수아 달랑드 후작은 성공적으로 그 [13][14][15]영예를 청원했다.열기구의 첫 번째 군사적 사용은 1794년 플뢰루스 전투 중에 일어났는데, 그 때 프랑스는 관측을 위해 [16]풍선을 사용했다.

장 피에르 블랑샤르는 미국, 네덜란드, 독일을 포함한 여러 나라에서 열기구를 날린 최초의 사람이 되었다.그의 가장 주목할 만한 비행은 1785년 1월 7일 발생한 존 제프리스 박사와 함께 도버 성으로 향하는 영국 해협을 건넜다.1808년, 블랜차드는 헤이그 상공에서 풍선을 타고 올라가다가 심장마비를 일으켰고, 그의 풍선에서 떨어졌고, 치명적인 부상을 입었다.그의 아내 소피 블랜차드는 그의 직업을 이어갔지만, 10년 후 풍선 안에 있는 수소에 [17]불을 붙이는 불꽃 축제 때문에 풍선에서 사망했다.

현대식 풍선

2009년 9월 헬싱키시 상공의 열기구
열기구, 카파도키아 일출
호퍼 풍선 한 쌍
브리스톨 국제 풍선 축제

Ed Yost는 1950년대부터 열원이 탑재된 현대식 열기구를 개발해 1960년 [18]10월 22일 첫 비행에 성공했다.영국에서 만들어진 최초의 현대식 열기구는 1967년에 만들어진 브리스톨 벨이었다.현재, 열기구는 주로 레크리에이션을 위해 사용된다.

기록.

열기구는 매우 높은 고도로 날 수 있다.2005년 11월 26일 Vijaypat Singhania는 21,027m(68,986ft)의 열기구 비행으로 세계 최고 고도 기록을 세웠다.그는 인도 뭄바이 시내에서 이륙해 남쪽으로 240km 떨어진 판찰레에 [19]착륙했다.이전 기록은 1988년 6월 6일 텍사스 주 플라노에서 Per Lindstrand에 의해 수립되었다.

1991년 1월 15일, 버진 퍼시픽 플라이어 풍선이 열기구를 타고 가장 긴 비행을 마쳤는데, 이때 Per Lindstrand (스웨덴 출생, 그러나 영국에 거주)와 영국의 Richard Branson은 일본에서 캐나다 북부까지 7,671.91 km (4,767.10 mi)를 날았다.74,000 입방 미터 (260만 입방 피트)의 부피로, 풍선 봉투는 열기구용으로는 지금까지 만들어진 것 중 가장 큰 것이었다.해양 횡단 제트기류를 비행하도록 설계된 퍼시픽 플라이어는 394 km/h로 유인 기구로는 가장 빠른 지상 속도를 기록했다.최장 지속 시간은 스위스의 정신과 의사 베르트랑 피카르(오거스트 피카르의 손자)와 브리틀링 궤도선 3호를 타고 비행한 영국인 브라이언 존스가 세웠다.그것은 기구를 이용한 최초의 논스톱 세계여행이었다.이 풍선은 1999년 3월 1일 스위스 샤토도엑스를 출발해 3월 21일 새벽 1시 2분 카이로 남쪽 500km 떨어진 이집트 사막에 착륙했다.이 두 남자는 19일, 21시간, 55분을 여행하며 거리, 지구력, 시간 기록을 넘어섰다.단독 비행인 스티브 포셋은 2002년 7월 3일 6번째 [20]시도에서 320시간 33분으로 [21]가장 짧은 시간 세계 일주 기록을 넘어섰다.Fedor Konyukhov는 2016년 7월[22] 11일부터 23일까지 세계시간 268시간 20분 [21]동안 하이브리드 열기구를 타고 세계일주를 처음으로 시도했다.

건설

유인 비행용 열기구는 입이나 목구멍이라고 불리는 구멍이 있는 단층 직물 가스백(봉투 들어올리기)을 사용한다.봉투에는 승객을 실어 나르기 위한 바구니 또는 곤돌라가 부착되어 있습니다.바구니 위에 장착되고 입의 중앙에 있는 "버너"는 봉투에 불꽃을 주입하여 내부의 공기를 가열합니다.히터 또는 버너는 고압 지게차 [23][24]실린더와 유사하게 압력 용기에 저장된 액화 가스인 프로판을 통해 연료를 공급받습니다.

봉투

현대의 열기구는 보통 립스톱 나일론이나 [25]데이크론과 같은 재료로 만들어진다.

가솔린 팬으로부터의 냉기로 열기구를 부분적으로 팽창시킨 후 프로판 버너를 최종 팽창에 사용한다.

제조 공정에서 재료는 곤돌라 또는 바스켓의 중량을 지탱하는 구조 부하 테이프와 함께 패널로 절단되어 함께 봉합됩니다.목구멍에서 봉투의 윗부분까지 이어지는 개별 부분을 고어 또는 고어 섹션이라고 합니다.봉투에는, 적게는 4개,[26] 많게는 24개 이상의 구멍이 있습니다.

봉투 맨 위에 왕관 고리가 있는 경우가 많다.이것은 보통 알루미늄으로 된 부드러운 금속으로 된 후프이며 지름은 약 30cm(1ft)입니다.엔벨로프로부터의 수직 로드 테이프가 크라운 링에 부착됩니다.

엔벨로프 하단에는 세로형 로드테이프가 케이블에 연결된 루프에 꿰매져 있습니다(로드테이프마다 1개의 케이블).이 케이블들은 종종 비행선이라고 불리며 캐러비너에 의해 바구니에 연결됩니다.

솔기

판넬을 함께 꿰매는 가장 일반적인 기술은 프렌치 펠리([27][28][29][30]French felled), 프렌치 폴 또는 더블 랩 심이라고 불립니다.2개의 천 조각은 공통 가장자리에 서로 겹쳐져 있으며, 로드 테이프도 사용할 수 있습니다.또, 2열의 평행 스티치를 사용해 꿰매어 바느질할 수 있습니다.다른 방법으로는 두 개의 직물을 두 줄로 평행하게 꿰매는 플랫 랩 심과 평행한 지그재그 스티치가 두 겹의 [29]직물을 지탱하는 지그재그가 있습니다.

코팅

마사이마라 열기구 사파리

원단(또는 상단 1/3 등)은 실리콘이나 폴리우레탄 등의 씰러로 코팅하여 공기가 [31]통하지 않도록 할 수 있습니다.이 코팅의 열화와 그에 따른 불침투성 상실이 포백 자체의 약화가 아니라 봉투의 유효 수명을 끝내는 경우가 많습니다.열, 습기, 셋업 및 포장 시 기계적 마모 등이 열화의 주요 원인입니다.일단 봉투가 너무 구멍이 나서 날 수 없게 되면, 봉투는 버려지고 버려지거나 아마도 "래그백"으로 사용될 것이다: 냉기로 부풀려지고 아이들이 뛰어다닐 수 있도록 열린 것이다.원단을 반동시키는 제품이 [32]시판되고 있다.

크기와 용량

다양한 봉투 크기를 사용할 수 있습니다.가장 작은 1인용 바구니 없는 풍선("호퍼" 또는 "클라우드호퍼"라고 함)은 600m3(21,000cuft)의 봉투 [33]부피를 가지고 있다. 완벽한 구형의 경우 반지름은 약 5m(16ft)이다.반면, 상업적인 관광 사업에서 사용되는 풍선은 최대 17,0003 m (600,000 cu ft)[33]의 봉투 부피를 가진 24명 이상의 사람들을 태울 수 있다.가장 많이 사용되는 크기는 약 2,800m3(99,000cuft)로 3~5명이 탈 수 있다.

통풍구

아래에서 입을 통해 본 봉투 상단의 낙하산 통풍구
기념품 열기구

기구의 꼭대기에는 보통 어떤 종류의 통풍구가 있어 조종사가 뜨거운 공기를 방출하여 오르막을 늦추거나 강하를 시작하거나 강하 속도를 높일 수 있다.일부 열기구에는 회전 통풍구가 있는데, 이 통풍구는 열었을 때 풍선을 회전시키는 측면 통풍구입니다.이러한 통풍구는 직사각형 바스켓이 있는 풍선에 특히 유용하여 바스켓의 넓은 측면을 [34]착륙에 맞춰 정렬할 수 있습니다.

가장 일반적인 타입의 상부 통풍구는 트레이시 [35]반즈에 의해 발명된 낙하산 통풍구라고 불리는 원반 모양의 직물 플랩입니다.천의 가장자리 주변은 중앙에 수렴하는 일련의 "벤트 라인"에 연결되어 있습니다(천과 선의 배열은 대략 낙하산과 비슷합니다).이러한 "벤트 라인"은 바구니에 연결되는 제어 라인에 직접 연결됩니다.제어선을 당기면 낙하산 통풍구가 열린다.제어선이 해제되면 남아 있는 뜨거운 공기의 압력에 의해 환기구 패브릭이 제자리로 돌아갑니다.낙하산 통풍구는 비행 중 잠깐 열려 급강하를 시작할 수 있다(기구의 공기가 자연스럽게 식도록 함으로써 하강 속도가 느려진다).착륙 후 풍선이 무너지기 위해 통풍구가 완전히 당겨집니다.

오래되었지만 현재는 덜 일반적으로 사용되는 상부 환기구 스타일을 "벨크로 스타일" 환기구라고 합니다.이것도 풍선 맨 위에 있는 원반이에요.그러나 환기구 개폐를 반복할 수 있는 일련의 "벤트 라인"이 있는 대신 환기구에는 "후크 앤 루프" 고정 장치(예: 벨크로)로 고정되어 비행이 끝날 때만 개방됩니다.벨크로 스타일의 통풍구가 장착된 풍선은 일반적으로 풍선의 위쪽이 아닌 측면에 두 번째 "조작 통풍구"가 내장되어 있습니다.톱 디자인의 또 다른 일반적인 유형은 "스마트 벤트"로, "낙하산" 타입처럼 패브릭 디스크를 봉투 안으로 내리는 것이 아니라 패브릭을 개구부 중앙에 모읍니다.이 시스템은 이론적으로 기내 조종에 사용될 수 있지만, 강풍 시 특정 가치를 지닌 착륙 후 사용을 위한 고속 감압 장치로만 더 일반적으로 사용된다."팝탑"과 "멀티벤트" 시스템 같은 다른 디자인들도 착륙 시 급격한 감압의 필요성에 대처하려고 시도했지만, 낙하산 탑은 만능 공작 및 감압 시스템으로 여전히 인기가 있다.

모양.

특수 형태 외에도, 아마도 마케팅 목적으로, 전통적인 "반전 눈물 방울" 형태에는 몇 가지 변형된 것들이 있습니다.주택 건축업자들이 자주 사용하는 가장 간단한 것은 잘린 원뿔 위에 있는 반구입니다.보다 정교한 디자인은 패브릭에 가해지는 원주응력을 최소화하려고 시도하며, 패브릭의 무게와 공기 밀도에 따라 성공 정도가 달라집니다.이 모양은 "자연"[36]이라고 할 수 있습니다.마지막으로,[37] 일부 특수 풍선은 (수직 방향으로) 공기역학적 저항을 최소화하여 경기에서의 비행 성능을 향상시키도록 설계되어 있습니다.

바구니

열기구 바구니 비행 중
16명의 승객을 수용할 수 있는 고리버들 바구니

열기구 바구니는 보통 고리버섯이나 등나무로 엮어 만든다.이러한 재료는 풍선 비행에 충분히 가볍고, 강하고, 내구성이 있는 것으로 입증되었습니다.이러한 바구니는 보통 직사각형 또는 삼각형 모양입니다.두 사람이 탈 수 있는 크기부터 30명이 [38]탈 수 있는 크기까지 크기가 다양합니다.큰 바구니는 종종 구조 가새와 승객을 구분하기 위한 내부 칸막이가 있다.바구니 옆면에 작은 구멍을 짜서 오르내리는 [39]승객의 발바닥 역할을 할 수 있다.

바구니는 무게를 줄이거나 [40]휴대성을 높이기 위해 알루미늄, 특히 직물 껍질이 있는 접이식 알루미늄 프레임으로 제작될 수도 있습니다.지상 승무원이 없거나 고도, 지속 시간 또는 거리 기록을 설정하려는 조종사에 의해 사용될 수 있습니다.다른 특수 바구니에는 전 세계[41] 시도에 사용되는 완전히 밀폐된 곤돌라와 조종사 및 한 명의 승객을 위한 좌석에 불과한 바구니 등이 있습니다.

버너

불꽃을 봉투 안으로 향하게 하는 버너
버너

버너 유닛은 액체 프로판을 [42]가스화하여 공기와 혼합하고 혼합물을 점화하여 화염과 배기가스를 봉투 입구로 유도합니다.버너의 출력은 다양합니다.일반적으로 각 버너는 2~3MW의 열(시간당 700만~1000만 BTU)을 발생시키며,[43][44] 더 많은 전력이 필요한 곳에 더블, 트리플 또는 쿼드러플 버너 구성이 설치되어 있습니다.조종사는 블라스트 밸브로 알려진 프로판 밸브를 열어 버너를 작동시킵니다.밸브는 자동으로 닫히도록 스프링을 장착하거나 조종사에 의해 닫힐 때까지 열린 상태를 유지할 수 있습니다.버너에는 프로판과 공기 혼합물을 점화하기 위한 파일럿 라이트가 있습니다.파일럿 라이트는 플린트 스트라이커 또는 라이터와 같은 외부 장치 또는 내장된 압전 [45]스파크로 파일럿에 의해 점등될 수 있습니다.

두 개 이상의 버너가 있는 경우 파일럿은 원하는 열 출력에 따라 한 번에 하나 이상의 버너를 사용할 수 있습니다.각 버너에는 유입되는 액체 프로판을 예열하기 위해 불꽃이 관통하는 프로판 튜브의 금속 코일이 있습니다.버너 장치는 봉투 입구에 매달리거나 바구니 위에 단단하게 지지될 수 있습니다.버너 장치는 조종사가 불꽃을 조준하고 봉투 천의 과열을 피할 수 있도록 짐벌에 장착할 수 있습니다.버너에는 2차 프로판 밸브가 있어 프로판을 더 천천히 방출하여 다른 소리를 낼 수 있습니다.이것은 귓속말 버너라고 불리며 가축을 놀라게 할 가능성을 줄이기 위해 가축 위로 날아갈 때 사용됩니다.또한 1차 밸브보다 봉투 내부를 더 잘 비추기 때문에 더 노란 불꽃을 발생시키고 야광에 사용됩니다.

연료 탱크

프로판 연료 탱크는 보통 알루미늄, 스테인리스강 또는 티타늄으로 만들어진 원통형 압력 용기이며, 한쪽 끝에는 버너에 연료를 공급하고 연료를 주입하기 위한 밸브가 있습니다.연료 게이지와 압력 게이지가 있을 수 있습니다.일반적인 탱크 크기는 38, 57 및 76리터(10, 15 및 20 US 갤런)[31]입니다.수직 또는 수평 사용을 의도할 수 있으며 바구니 안이나 외부에 장착할 수 있습니다.

빨간색 절연 커버로 포장된 스테인리스강 연료 탱크, 수직 장착 및 연료 게이지 포함, 급유 중

연료를 라인을 통해 버너로 강제하는 데 필요한 압력은 충분히 따뜻한 경우 프로판 자체의 증기 압력 또는 질소와 같은 [45]불활성 기체의 도입에 의해 공급될 수 있습니다.탱크는 저온 [46]비행에 충분한 증기 압력을 생성하기 위해 전기 히트 테이프로 예열할 수 있다.데워진 탱크는 설치 및 비행 중 열을 보존하기 위해 보통 단열재 담요로 감싼다.

인스트루먼트

풍선은 조종사를 돕기 위해 다양한 기구를 장착할 수 있다.여기에는 일반적으로 고도계, 변동계로 알려진 상승 속도(수직 속도) 표시기, 외피(공기) 온도 및 외기([47]공기) 온도가 포함됩니다.GPS 수신기는 지상 속도(기존 항공기 속도 표시기는 무용지물)와 방향을 표시하는데 유용할 수 있다.

복합 질량

평균 시스템의 총 질량은 [31]다음과 같이 계산할 수 있습니다.

요소 파운드 킬로그램 질량분율
2,8003 m(100,000 cuft) 엔벨로프 250 113.4
3.3%
5인승 바구니 140 63.5
1.9%
더블 버너 50 22.7
0.7%
76L(20US gal) 연료 탱크 3개, 프로판 가득 3 × 135 = 405 183.7
5.4%
5명 5 × 150 = 750 340.2
10.0%
소계 1595 723.5
21.2%
2,8003 m (100,000 cuft)의 가열 공기* 5922 2686.2
78.8%
총 (3.76톤) 7517 3409.7
100.0%
* 99°C(210°F)로 가열된 건조한 공기에 0.9486kg/m3(0.05922lb/cuft)의 밀도를 사용합니다.

연산 이론

리프트 생성

엔벨로프 내부의 공기 온도를 높이면 주변(주변) 공기보다 밀도가 낮아집니다.풍선에 가해지는 부력 때문에 풍선이 떠다닌다.이 힘은 물속에 있을 때 물체에 작용하는 힘과 같고 아르키메데스의 원리로 설명된다.열기구에서 제공되는 리프트(또는 부력)의 양은 주로 봉투 내부의 공기 온도와 봉투 외부의 공기 온도의 차이에 따라 달라집니다.나일론 원단으로 만들어진 대부분의 봉투의 경우, 최대 내부 온도는 약 120°C(250°[48]F)로 제한됩니다.

나일론의 용해점은 최대 작동 온도인 약 230°C(450°F)보다 훨씬 높지만 온도가 높을수록 나일론 원단의 강도가 더 빨리 저하됩니다.최대 작동 온도는 120°C(250°F)이므로 보통 400~500시간 동안 풍선 봉투를 날라야 패브릭을 교체할 수 있습니다.많은 풍선 조종사들은 봉투의 수명을 연장하기 위해 봉투의 온도를 최대 온도보다 훨씬 낮게 조절합니다.

다양한 온도로 가열된 2,800m3(100,000cuft)의 건조한 공기에 의해 발생하는 리프트는 다음과 같이 계산할 수 있다.

공기 온도 공기 밀도 기단 리프트 생성
20°C(68°F) 1.2041 kg/m3 (0.07517 lb/cu ft) 3,409.7 kg (7,517파운드) 0파운드, 0kg
99 °C (210 °F) 0.9486 kg/m3 (0.05922 lb/cu ft) 2,686.2 kg (5,922파운드) 723.5 kg (1,595파운드)
120 °C (248 °F) 0.8978 kg/m3 (0.05605 lb/cu ft) 2,542.4 kg (5,605파운드) 867.3 kg (1,912파운드)
열기구 온도 변화를 나타내는 열화상

20°C(68°F)에서 공기의 밀도는 약 1.2kg/m3(0.075lb/cuft)입니다.99°C(210°F)로 가열된 2,800m3(100,000cuft) 풍선의 총 리프트는 723.5kg(1,595lb)입니다.이는 앞 섹션에서 설명한 총 시스템 질량(물론 엔벨로프에 갇힌 가열 공기는 제외)에 대한 중성 부력을 발생시키기에 충분합니다.이륙은 원하는 상승 속도에 따라 약간 더 높은 온도를 요구합니다.실제로 엔벨로프에 포함된 공기는 부수되는 열화상과 같이 모두 동일한 온도에 있지 않으며, 따라서 이러한 계산은 평균에 기초하고 있습니다.

일반적인 대기 조건(20°C 또는 68°F)의 경우, 99°C(210°F)로 가열된 열기구는 1kg을 들어올리기 위해 약 3.91m의3 외피 부피가 필요하다(등가 62.5cu ft/lb).제공되는 리프트의 정확한 양은 위에서 언급한 내부 온도뿐만 아니라 외부 온도, 해수면 위의 고도 및 주변 공기의 습도에 따라 달라집니다.따뜻한 날 풍선은 나일론 봉투 원단의 최대 지속 가능 온도를 초과하기 때문에 선선한 날만큼 들어올릴 수 없다.또한, 저층 대기에서는 열기구가 제공하는 리프트가 [49]고도 1,000m(1,000ft당 1%)당 약 3% 감소한다.

몽골피에

캠브리지 상공을 날아다니는 버진 열기구

표준 열기구는 몽골피어 풍선이라고 불리며 버너에 의해 공급되고 [50]봉투에 의해 포함된 뜨거운 공기의 부력에 의존합니다.이 스타일의 풍선은 몽골피에 형제에 의해 개발되어 1783년 6월 4일 10분 동안 무인 비행과 함께 첫 공개 시연회를 가졌고 그 해 말 유인 [51]비행이 이어졌다.

하이브리드

1785년형 풍선의 일종인 로지에르 풍선은 제작자인 장 프랑수아 필라트르 드 로지에의 이름을 딴 것으로, 밤에 헬륨을 가열하기 위한 열기구를 위한 원추형뿐만 아니라 공기보다 가벼운 가스(일반적으로 헬륨)를 위한 별도의 셀이 있습니다.수소 가스는 개발 초기 단계에서 사용되었지만, 가스 근처에 화염이 유입될 위험 때문에 빠르게 폐기되었다.현재 로지르의 모든 풍선은 헬륨을 리프팅 [52]가스로 사용하고 있다.

태양의

4미터 높이의 태양풍선이 초원 위를 떠다니고 있다.

태양풍선은 내부의 [53]공기를 가열하기 위해 어두운 봉투에 의해 포착된 태양 에너지만을 사용하는 열기구이다.

스티어링

열기구 조종은 비행고도를 변경함으로써 제한적으로 할 수 있다.북반구의 바람은 고도가 높아짐에 따라 코리올리 효과로 인해 동쪽으로 방향을 바꾸는 경향이 있다.

안전 장비

조종사와 승객의 안전을 보장하기 위해 열기구는 여러 개의 안전 장비를 운반할 수 있다.

바구니 안에

파일럿 램프가 꺼지고 옵션인 피에조 점화 스위치가 실패할 경우 버너를 다시 점화하려면 파일럿이 플린트 스파크 라이터와 같은 백업 점화 수단에 즉시 접근할 수 있어야 합니다.많은 시스템, 특히 승객을 태우는 시스템은 완전히 중복된 연료 및 버너 시스템을 갖추고 있습니다. 즉, 두 개의 개별 호스에 연결된 두 개의 연료 탱크는 두 개의 개별 버너에 연료를 공급합니다.이렇게 하면 시스템 중 하나가 막히거나 연료 누출로 인해 시스템을 비활성화해야 하는 경우에도 안전하게 착륙할 수 있습니다.

프로판 화재 진화에 적합한 소화기가 유용하다.대부분의 풍선은 1kg 또는 2kg AB:E형 소화기

핸들링 라인 또는 드롭 라인은 많은 국가에서 필수 안전 장비입니다.이것은 한쪽 끝에 퀵 릴리즈 연결로 풍선 바구니에 부착된 길이 20~30m의 로프 또는 띠입니다.매우 잔잔한 바람 속에서 풍선 조종사는 풍선에서 조종선을 던질 수 있어 지상 승무원이 풍선을 지상의 장애물로부터 안전하게 떨어뜨릴 수 있습니다.

상업용 승객용 풍선의 경우 일부 국가에서는 파일럿 에어백 하니스가 필수입니다.이는 둔부 벨트와 웨빙 라인으로 구성되어 있으며, 동시에 조종사가 경착륙 중에 바스켓에서 이탈하는 것을 방지합니다.

추가 안전장비는 구급상자, 방화담요 및 강력한 구조용 나이프를 포함할 수 있다.

탑승자에 대하여

최소한 조종사는 가죽 또는 난연성 섬유(nomex 등) 장갑을 착용하여 불꽃이 있더라도 누출 시 가스 밸브를 잠글 수 있도록 해야 합니다. 이러한 점에서 신속한 조치는 잠재적 재앙을 단순히 불편하게 만들 수 있습니다.조종사는 팔과 다리를 덮는 난연성 의복을 추가로 착용해야 합니다. 면, 린넨, 삼베, 울 등의 천연 섬유 또는 nomex와 같은 인공 난연성 섬유는 이 용량으로 허용됩니다.대부분의 엔지니어링된 섬유(착용해도 안전한 레이온을 제외하고)는 열가소성 플라스틱이며, 탄화수소도 많습니다.따라서 이러한 직물은 고온 부근에서 착용하기에는 매우 부적합합니다. 왜냐하면 비연소성 열가소성 수지가 착용자에게 녹아내리고 섬유질이든 아니든 대부분의 탄화수소가 연료로 사용하기에 적합하기 때문입니다.천연섬유는 쉽게 녹거나 연소하지 않고 연소하며 난연성섬유는 일반적으로 녹는점이 매우 높고 본질적으로 불연성이 있습니다.많은 조종사들은 또한 승객들에게 팔과 다리를 덮는 비슷한 보호복과 발목을 잘 받쳐주는 튼튼한 신발이나 부츠를 착용하라고 조언한다.마지막으로, 일부 풍선 시스템, 특히 버너를 바구니에서 단단하게 지지하지 않고 봉투에 매달아 두는 시스템은 조종사와 승객에 의한 헬멧 사용을 요구한다.

지상 요원들은

지상 승무원은 로프나 라인을 다룰 가능성이 있을 때마다 장갑을 착용해야 한다.중형 풍선의 질량과 노출된 표면 대 공기 이동은 움직임을 멈추거나 막으려는 사람의 손에 로프 마찰 화상을 입히기에 충분하다.지상 승무원은 또한 거칠거나 지나치게 자란 지형에서 착륙이나 착륙 풍선에 접근할 필요가 있을 경우 튼튼한 신발과 최소한 긴 바지를 착용해야 한다.

유지보수 및 수리

바구니에서 꺼내면 아래 호수에서 풍선의 반사를 볼 수 있다.풍선에 장애물이 있으면 착륙 시 풍선의 원활한 회수가 방해될 수 있습니다.
펜실베이니아주 버드인핸드 착륙지점에 접근하는 상업용 기구 탑승

항공기와 마찬가지로 열기구는 통기성을 유지하기 위해 정기적인 유지보수가 필요합니다.직물로 만들어지고 직접적인 수평 제어가 없는 항공기로서 열기구는 때때로 찢어진 부분이나 갈라진 부분을 수리해야 할 수 있습니다.청소 및 건조와 같은 일부 작업은 소유자 또는 조종사가 수행할 수 있지만, 바느질과 같은 다른 작업은 자격을 갖춘 수리 기술자가 수행하고 풍선의 유지관리 일지에 기록해야 합니다.

유지

긴 수명과 안전한 작동을 위해 봉투는 깨끗하고 건조한 상태로 유지해야 합니다.원단에 곰팡이, 곰팡이가 생기는 것을 방지하고 포장, 운반, 개봉 시 이물질과의 접촉으로 인한 마모가 발생하지 않도록 합니다.습기(강수 또는 이른 아침 또는 늦은 저녁 이슬로 인해) 또는 진흙탕 위치(농가 밭)에 착지한 경우, 봉투를 청소하고 펼쳐 놓거나 매달아 건조시켜야 한다.

버너와 연료 시스템도 요청 시 안전하게 작동하도록 청결하게 유지해야 합니다.손상된 연료 호스를 교체해야 합니다.고착되거나 누출된 밸브는 수리 또는 교체해야 합니다.고리커 바스켓은 때때로 다시 닦거나 수리해야 할 수 있습니다.바닥의 미끄럼틀은 때때로 교체가 필요할 수 있습니다.

세계 대부분의 지역의 풍선은 정기(100 비행 시간 또는 12개월) 점검과 손상을 시정하기 위한 정비 작업을 포함한 고정 제조사의 정비 일정에 따라 정비된다.호주에서는 상업용 승객을 실어 나르는 데 사용되는 풍선을 승인된 [54]작업장에서 검사하고 유지 관리해야 합니다.

수리

봉투 패브릭에 스내그, 화상 또는 찢어진 경우 패치를 적용하거나 해당 패널을 완전히 교환할 수 있습니다.접착제, 테이프, 스티치 또는 이러한 기술을 조합하여 패치를 고정할 수 있습니다.전체 패널을 교체하려면 기존 패널 주변의 스티치를 제거하고 적절한 기술, 나사산 및 스티치 패턴을 사용하여 새 패널을 꿰매야 합니다.

라이선스

풍선의 크기, 위치 및 용도에 따라 열기구와 조종사는 다양한 규정을 준수해야 합니다.

풍선

인플레이션 기간 동안 풍선 꼭대기.승무원들이 낙하산 통풍구를 확보하고 있다.

미국의 다른 항공기와 마찬가지로 풍선은 등록(N-번호가 있음), 내공증명서 및 연간 검사를 통과해야 합니다.일정 크기 이하의 풍선(봉투, 바구니, 버너 및 빈 연료 탱크 포함 155파운드 또는 70kg 미만의 빈 중량)은 초경량 항공기로 사용할 수 있다.

파일럿

호주에서

호주에서 개인 풍선 조종사는 호주 풍선 연맹에[55] 의해 관리되며 일반적으로 지역 열기구의 회원이 됩니다.승객에게 요금을 지불하거나 프로모션 항공편을 위해 요금을 지불하는 상업적 운영은 호주 민간 항공 안전국(CASA)의 항공 운영자 인증서에 따라 임명된 수석 조종사와 함께 운영되어야 합니다.조종사들은 더 큰 풍선으로 이동하기 전에 다른 수준의 경험을 가져야 한다.열기구는 CASA에 등록된 항공기여야 하며 공인된 [56]직원의 정기 내공성 검사를 받아야 합니다.

영국에서는

영국에서는 지휘자가 민간 항공 당국이 발급한 유효한 민간 조종사 면허증을 소지해야 합니다. 이는 PPL(B)로 알려져 있습니다.상용 풍선 라이센스에는 CPL(B) Restricted와 CPL(B)(Full)의 두 가지 유형이 있습니다.CPL(B) Restricted는 파일럿이 스폰서 업무를 수행 중이거나 외부 에이전트에 의해 풍선 작동에 대한 보수를 받는 경우에 필요합니다.조종사는 어떤 행사에도 참석하도록 요청받지 않는 한 PPL로 모든 비용을 지불하고 후원 풍선을 날릴 수 있다.다음으로 CPL(B) Restricted가 필요합니다.조종사가 돈을 받고 승객을 태우고 있는 경우 CPL(B)이 필요합니다.그러면 풍선은 A의 수송 카테고리 C(공기 가치 증명서)가 필요합니다.만약 조종사가 다른 승객의 비행에 대한 비용을 청구하지 않고 스폰서들의 손님일 경우, 조종사는 AOC(항공운전자증명서)의 사본이 [clarification needed]필요하지만 AOC(항공운전자증명서)를 소지하는 것이 면제된다.풍선을 날리는 승객의 경우 유지관리 로그도 필요합니다.

미국에서는,

미국에서 열기구의 조종사는 "공기보다 가벼운 풍선"의 등급을 매기는 연방항공청(FAA)의 조종사 자격증을 소지해야 하며, 또한 이 조종사가 가스 풍선을 날릴 자격이 없는 한, "공기 히터가 달린 열기구에 한함"이라는 제한을 받게 된다.조종사는 초경량 항공기를 조종하는 데 면허가 필요 없지만 훈련을 받을 것을 강력히 권고하며 일부 열기구는 이 기준을 충족한다.

유료 승객을 고용(및 일부 풍선 축제에 참석)하기 위해서는 조종사가 상업용 조종사 자격증을 소지해야 합니다.상업용 열기구 조종사들은 열기구 비행 교관 역할도 할 수 있다.대부분의 풍선 조종사들은 공중에 떠다니는 순수한 기쁨을 위해 비행하지만, 많은 사람들은 전문 풍선 조종사로 생계를 유지할 수 있다.일부 전문 조종사들은 상업적인 승객 관광 항공편을 조종하고 다른 조종사들은 기업 광고 [57]풍선을 조종한다.

사고 및 사고

상세 정보:풍선화 이력 notable 주목할 만한 사고

제조원

2017년 카메론 열기구 비행 중

가장 큰 열기구의 제조업체는 영국 브리스톨의 카메론 풍선이며, 영국 오스웨스트리의 린드스트랜드 풍선도 소유하고 있다.캐머런 풍선, 린드스트랜드 풍선, 그리고 또 다른 영국 풍선 제조 회사 썬더 앤 콜트(캐머런이 인수한 이후)는 특수 모양의 풍선의 발명가이자 개발자였다.이 열기구는 기존의 역눈물방울 모양의 풍선과 같은 리프트 원리를 사용하지만, 종종 특별한 풍선 봉투 모양의 부분이 풍선의 높이 유지에 기여하지 않습니다.

두 번째로 큰 열기구 제조업체는 스페인에 본사를 둔 울트라매직 회사로 연간 80~120개의 풍선을 생산한다.울트라매직은 바구니에 27명까지 수용할 수 있는 N-500과 같은 매우 큰 풍선을 만들 수 있고, 특수 모양의 풍선과 냉기 팽창식 풍선을 많이 생산했다.

세계 3대 기업 중 하나는 쿠비섹 풍선이다.이 회사는 체코 브르노에 있는 공장에서 제품을 전 세계에 출하하고 있습니다.연간 100~115개의 풍선을 생산합니다.Kubicek사는 또한 FAA/EASA 타입 인증을 받은 특수 형상 풍선에 초점을 맞추고 있으며 표준 내공성 증명서와 함께 제공됩니다.

Aerostar International, Inc. RX8의 마지막 풍선 중 하나

USA Aerostar International, Inc. of Sioux Falls에서 사우스 다코타는 2007년 1월에 풍선 제작을 중단하기 전까지 북미에서 가장 큰 풍선 제조업체이자 세계 제조에서 근소한 차이로 2위를 차지했습니다.가장 오래된 미국 인증 제조업체는 현재 뉴멕시코 앨버커키 출신의 애덤스 벌룬스입니다.Firefly Balloons(이전의 Balloon Works)는 노스캐롤라이나 주 Statesville에 있는 열기구의 제조사이다.또 다른 제조사는 조지아주 헬렌의 Head Bulons, Inc.이다.

캐나다의 주요 제조사는 선댄스 벌룬과 판타지 스카이 프로모션이다.호주의 카바나 풍선, 독일의 슈로더 파이어 풍선, 체코의 쿠비체크 풍선, 프랑스의 LLO피스 풍선 등이 그 외 제조사들이다.

「 」를 참조해 주세요.

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