Atmosferde denge halinde durabilmesi için havadan daha hafif bir gazla doldurulmuş aygıt (bu tür aygıtlara, genel olarak, "havada tutunabilen" anlamına gelen aerostat adi da verilir).
Balon havadan hafif bir gazla doldurulmuş, küre biçiminde büyük bir gömlekten oluşur;
alt bölümünde genleşmeden kaynaklanan artık gazın çıkmasını sağlayan bir "kol" yer alır. Gaz geçirmeyen, biçim değiştirmeyen gömlek,bir ağla kaplanır ve aga yolcuları, safra torbalarını, vb. taşıyan bir sepet asılır.
Balonun çok hızlı kalkmasını önlemek için, f kuvvetinin yaklaşık 2 newton (yaklaşık 0,2 kg kuvvet) olması yeterlidir.
Kalkıştan sonra, f yükselme kuvveti, safra atılarak (P küçülür) artırılır. Balon yükseldikçe, atmosfer basıncı azalır; bu basınçla orantılı olan havanın hacim kütlesinde, dolayısıyle de Arkhimedes kaldırma kuvvetinde aynı değişme gözlenir.
Ayrıca, balon yükseldiğinde, üstünde yoğunlaşan su buharı nedeniyle P ağırlığı artar. Belli bir noktada f yükselme kuvveti sıfıra iner (F = P) ve kuramsal olarak balon, yükselme tavanına ulaşır. Ama aslında, gerçek sonuç bu değildir; çünkü sürekli olarak hafif gaz kaçakları bulunması, gömlek hacminin, dolayısıyle de Arkhimedes kaldırma kuvvetinin azalma-masma yol açarak, balonun alçalmasına neden olur (F<P).
Bu durumda, yeniden yükselmek için, biraz safra atmak gerekir. Alçalmak istendiğinde, gömleğin tepesinde yer alan supaptan biraz gaz çıkmasını sağlamak ve alçalmanın çok hızh olmaması için, safrayı uygun biçimde azaltmak gerekir.
Yere konma sırasında, yeri önceden belirlenmiş bir yırtma kapağı (yırtma flapı), gömleğin hızla boşalmasını sağlar. Balonları şişirmek için başlangıçta sıcak hava kullanılırken (1782), sonra hidrojenden (1783) ve hava-gazmdan (1821) yararlanılmış, en sonunda, kuşkusuz çok pahalı ve hidrojenden daha yoğun olan, ama alevlenmeyen helyum gazı kullanılmaya başlanmıştır.

Güdümlü Balonlar:

Güdümlü balonlar, geçirimsiz bir gömlekle kaplanmış, hafif ve bükülmez bir iskeletten oluşur; gömleğin içine hidrojen ya da helyumla doldurulmuş küçük balonlar yerleştirilmiştir. Hava akımlarına bağımlı olan balonların tersine, güdümlü balonlar, motorları sayesinde belli yönde yer değiştirebilir. En ünlüleri, 1914-1918 savaşı sırasında kullanılan Alman zeplinleri olan güdümlü balonlar, sonraları Atlas Okyanusu üstünde ticari taşımacılıkta kullanılmış ama, en gelişmiş güdümlü balonlardan birinin (Hindenburg) 1937' de korkunç bir kazayla yok olmasından sonra, bu uygulamadan vazgeçilmiştir. Günümüzde reklam amaçlı küçük aygıtlar dışında, güdümlü balonlar pek kullanılmamaktadır.

Günümüzde balonlar:

Günümüzde uçak ve füzeler karşısında, yalnızca sonda balonları ile bağlı balonlar büyük ilgi çekmektedir. Sonda balonları bilimsel araştırmalarda, özellikle meteoroloji alanında atmosferin üst tabakalarını incelemede kullanılır, uzaktan ölçümle istenen bilgileri iletirler. Bunların yararı,kullanım kolaylığından, maliyet fiyatlarının düşük olmasından, 40 km yüksekliğe ulaşmalarından kaynaklanır. Bağlı balonlardansa, daha çok reklamcılık alanında yararlanılır; ama çok yakın bir gelecekte, 15 km'lik yüksekliklere kadar ara istasyonu ya da gözlem platformu olarak kullanılabilecekleri sanılmaktadır. Ayrıca yüksek uçuş yapan pilotlar ve uzay adamları için, balon ve paraşüte benzer bireysel kurtarma aygıtları gerçekleştirmek amacıyla, A.B.D'nde bilim adamları çeşitli araştırmalar yapmaktadırlar.

Nüve Forum » kütüphane » Bilim ve Teknoloji » Araçlar ve Gereçler » Atmosferik araçlar »