Aerostaten bzw. Ballons gehören zu den ältesten von Menschenhand geschaffenen Transportmitteln. Sie faszinieren uns bis heute und zählen mit ihren leuchtenden Farben bei zu den beliebtesten Instagram-Motiven. Doch wie funktionieren sie eigentlich?
Aerostaten
Aerostaten umfassen nicht nur Heißluftballons.
Je nachdem, wie sie gesteuert werden, werden sie in zwei Kategorien unterteilt:
- Ballons, die keine Instrumente zum Manövrieren und Steuern haben. Unter diese Kategorie fallen auch Heißluftballons, die Personen in einer Gondel, einem unter dem Ballon befestigten Korb mit Brenner, befördern können.
- Luftschiffe, die mit einer Antriebseinheit und Stabilitätsorganen ausgestattet sind. Diese aerostatischen Luftfahrzeuge können besser gesteuert werden und sind daher komplexer.
Der Ballonflug beruht in erster Linie auf dem archimedischen Prinzip, das ungefähr wie folgt lautet (… und jetzt alle im Chor): Ein von einem Medium (in diesem Fall Luft) umgebener Körper erfährt einen statischen Auftrieb, der der Gewichtskraft des vom Körper verdrängten Mediums entspricht.
Wenn also ein Ballon mit einem leichten Gas wie Helium oder Wasserstoff gefüllt ist, ist der Auftrieb des Ballons genauso groß wie die Gewichtskraft der verdrängten Luft (vorausgesetzt, der Ballonstoff ist sehr fest!).
Luftschiffe
1852, etwa 70 Jahre nach der ersten Fahrt der Gebrüder Montgolfier mit einem Heißluftballon, wurde das Luftschiff erfunden. Doch erst im Jahr 1900 entwarf Ferdinand Graf von Zeppelin das Luftschiff mit starrem Gerüst, das die alten Ballons mit Ballast ablöste.
Früher wurden Luftschiffe größtenteils im militärischen Bereich eingesetzt, heute werden sie im zivilen Bereich als Werbeträger, Plattformen für Luftaufnahmen oder zur Beförderung von Touristen genutzt.
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Luftschiffe werden in drei Hauptkategorien eingeteilt:
- Starrluftschiffe mit einem inneren Aluminiumgerüst, das ihre „Zigarrenform“ vorgibt; diese Luftfahrzeuge schweben dank einer gasgefüllten Zellenstruktur. In der Vergangenheit waren Luftschiffe stark verbreitet, wie die eben erwähnten berühmten Zeppeline.
- Halbstarre Luftschiffe mit einem festen Kiel oder einem Kielgerüst, das die Hülle in Längsrichtung stützt. Bei dieser Art von Luftschiff können Ballonetts, kleine ballonartige Luftsäcke, aufgeblasen bzw. geleert werden, um die Trimmung während der Fahrt auszugleichen. Einige berühmte historische Beispiele für halbstarre Luftschiffe sind die von den Franzosen Lebaudy und Julliot sowie die vom italienischen General Umberto Nobile für Expeditionen zum Nordpol entworfenen Luftschiffe.
- Prallluftschiffe, auch Blimps genannt, haben eine Hülle, deren Form nur durch den Innendruck des Gases erhalten bleibt. Dieser ist größer als der Außendruck in der Atmosphäre. Solche Luftschiffe haben an Bug und Heck Ballonetts, die die Steuerung um die Querachse ermöglichen. Sie werden hauptsächlich für kommerzielle und Werbezwecke eingesetzt. Zu den bekanntesten Blimps gehören die der Goodyear Tire & Rubber Company.
Keine Angst, liebe #AVGeek-Freunde, der nächste Artikel in unserer Kolumne wird sich wieder mit Flugzeugen befassen!
