Conquistando os céus: o que é um balão de ar quente
Em função das características físicas do ar e da diminuição de sua densidade com a altitude, podemos conceituar que uma massa de ar perto do solo que tenha uma densidade menor do que aquela à sua volta sobe procurando atingir um nível de igual densidade.
Esta característica pode ser criada enchendo um grande volume com um fluido mais leve que o ar ao seu redor.
O ar, quando aquecido, torna-se menos denso, podendo desta forma se elevar.
Para nós, leigos, o ar parece bastante leve, porém este é um conceito errado. Um metro cúbico de ar pesa, em condições normais de temperatura e pressão, 1,25kg. Um típico balão de quatro passageiros tem 2.180 metros cúbicos (modelo AX7) e contém aproximadamente 2,6 ton. antes de aquecido. Quando aquecido, o ar dilata, e parte sai pela boca do balão. Os equipamentos, juntamente com os passageiros, pesam aproximadamente 600kg, e esse é o peso que deve ser expelido do envelope para que este possa voar (princípio de Arquimedes). Neste exemplo a temperatura é de 100°C, uma temperatura típica.
Num balão de ar quente moderno, uma grande massa de ar é contida por um “envelope”, feito de nylon tratado, um tecido resistente, leve e pouco poroso. A vida útil de um envelope normal é de duzentas a trezentas horas de vôo, chegando hoje a seiscentas, dependendo dos materiais usados com o mesmo.
O gásO propano líquido (gás usado para o balonismo, por ser o de maior pressão), com força de eu próprio vapor, sobe até a válvula do maçarico onde será liberado quando necessário. Existem duas saídas para o gás. A primeira pelo piloto: uma chaminha pequena que está sempre acesa, alimentada apenas por vapor, servindo de “piloto” para segunda saída, alimentada por propano líquido, que evapora ao passar pela serpentina, aquecida pela chama, aumentando a eficiência da queimada.
O cilindro tem três saídas:
A primeira é para alimentar o piloto; sendo assim, deve deixar que passe apenas o vapor, portanto é localizada na parte superior do cilindro, tendo apenas um orifício com uma válvula de conexão para a mangueira do piloto.
A segunda saída é a de propano líquido e, para isso, tem um “pescador” (tubo que vai até o fundo do cilindro) podendo desta forma utilizar todo o gás.
A terceira e última saída é a válvula de segurança, também utilizada durante o abastecimento, quando é aberta para deixar o vapor sair, permitindo que o propano líquido entre com mais facilidade e, quando começa a sair o gás líquido, é porque já está cheio, de acordo com a capacidade do cilindro. Esta válvula de segurança tem um pequeno “pescador” que vai até o limite onde o gás deveria chegar, para não colocar excesso de pressão no cilindro.
O cesto (gôndola) Temos dois tipos básicos de cestos: o flexível (feito de vime) e o rígido (feito de fibra de vidro, ferro, etc...). O cesto é preso no envelope através de cabos de aço (ou kevlar, como nos balões mais modernos nos Estados Unidos, para minimizar os riscos em contato com fios de alta tensão), que dão a volta por baixo do cesto, e são ligados por mosquetões aos cabos de aço vindos do balão.
Varas de nylon conectadas ao cesto dão sustentação ao maçarico quando o balão está no solo. Quando em vôo, essas varas são dispensáveis, pois o que dá sustentação são os cabos de aço. O cesto rígido perdeu espaço para o flexível, uma vez que amortece o choque de um pouso mais conturbado. Esses cestos são feitos de vime, um material bastante resistente.
No cesto temos, além dos bujões de gás, os instrumentos, que são basicamente o altímetro e o variômetro, que informa com bastante precisão quanto o balão está subindo ou descendo. Ainda há o termômetro interno, que fica na parte superior do envelope, indicando a sua temperatura (que não deve ultrapassar em muito os 120°C).
World Air Games 2001 - Balonismo
Protótipo de balão
Ilustração da época em que testes com balões de ar quente eram realizados constantemente