Как летают воздушные шары?

Именно так воздушные шары «управляются» — они выбирают высоту, на которой ветер наверху дует так, как хочет пилот, — предполагая, что ветер на доступной высоте существует там, где ветер такой, какой хочет пилот.

Многие воздухоплаватели используют прибор Райана Карлтона для измерения ветра, который можно найти здесь, чтобы получить представление о местных ветрах: http://ryancarlton.com

У NOAA есть веб-сайт под названием RUC soundings, на котором представлены фактические данные о ветре и температуре на высоте с мест запуска воздушных шаров, а затем интерполируются промежуточные местоположения: https://rucsoundings.noaa.gov/

В то время как пилот может спланировать полет и сделать все возможное, чтобы приблизиться к тому месту, куда он хотел попасть, в конце концов воздушный шар, как самолет без двигателя, находится во власти ветров.

Они используют тот факт, что ветер при подъеме меняет направление, то есть меняет направление по часовой стрелке, и обратно, меняет направление против часовой стрелки при опускании. Это в значительной степени (есть много других факторов, но нас интересует именно этот) из-за тенденции воздуха в атмосфере двигаться по спирали от высокого давления к низкому давлению (спираль из-за эффекта Кориолиса; что заставляет воду стекать по спирали). завихрение - по часовой стрелке от высокого давления на севере, против часовой стрелки на юге).

Вдали от влияния поверхности воздух закручивается по спирали почти перпендикулярно «наклону» высокого давления (представьте себе это как насыпь воздуха, которая стремится течь к соседним пониженным точкам и заполнять их, но эффект Кориолиса заставляет его закручиваться при этом) . Ближе к поверхности эффекты трения подавляют часть эффекта Кориолиса, заставляя воздушный поток немного более прямо «нисходить» к минимуму, можно сказать, чем больше, тем ниже вы опускаетесь.

Для области высокого давления в северном полушарии, где циркуляция воздуха происходит по часовой стрелке, поскольку воздух течет от центра, это означает, что ветер более направлен от центра максимума на поверхности, чем наверху, где эффект Кориолиса сильнее и он больше "закручивается". В результате направление ветра будет меняться по часовой стрелке по мере подъема. И наоборот вниз. В южном полушарии, где модели циркуляции обратные, все будет наоборот; отклоняясь вниз и поддерживая движение вверх.

Это дает воздухоплавателю некоторый контроль над наземной траекторией, выбирая определенную высоту, которая дает желаемую траекторию. Очевидно, что количество отклонений и отклонений назад между поверхностью и 5000 футов довольно мало, может быть 10-30 градусов, означает, что воздухоплаватель все равно должен выбрать место запуска, которое находится с наветренной стороны от места назначения. Стартовая площадка, которая находится прямо против ветра в зависимости от направления ветра, скажем, на высоте 2000 футов, даст некоторое управление направлением влево и вправо, поднимаясь выше, чтобы изменить курс вправо, и ниже, чтобы идти влево. Воздухоплаватель также должен учитывать подпор ветра во время снижения до посадки и учитывать это в «крейсерской» части полета, чтобы занять наилучшее положение для окончательного захода на посадку. Кроме того, это контроль высоты с помощью горелки и надежда на лучшее.

Воздухоплаватели используют слюну и маленькие воздушные шары, чтобы отслеживать изменения направления ветра с высотой.

Перед запуском воздухоплаватель выпускает небольшой гелиевый шар и отмечает, в каком направлении он дрейфует по мере подъема.

После запуска воздухоплаватель набирает изрядную порцию слюны и время от времени сбрасывает ее за борт, отмечая, в какую сторону она дрейфует по мере снижения.

Точность таких мер ограничена, и при сильном ветре у воздухоплавателя не так много выбора, куда идти. Наземная бригада в грузовике-погонщике следует за полетом и, зная предполагаемую продолжительность полета, найдет удобное место на пути следования воздушного шара и припаркуется там, тем самым определив «пункт назначения» воздушного шара.