Aerostato
Che cos'è un aerostato?
Un aerostato è un aeromobile che sfrutta come forza sostenitrice la spinta aerostatica dovuta alla forza di Archimede; se non sono dotati di sistemi di propulsione, possono spostarsi nell'atmosfera soltanto per azione del vento; quando invece possono spostarsi impiegando la trazione fornita da un sistema di propulsione, prendono il nome di dirigibili.
L'aerostato è stato il primo tipo di aeromobile realizzato dall'uomo e per oltre un secolo è stato l'unico veicolo aereo utilizzato.
Un aerostato consiste sostanzialmente di un involucro contenente un gas più leggero dell'aria (e che sposta quindi un volume d'aria avente peso maggiore di quello dell'involucro e del gas in esso contenuto) e di una navicella in cui si alloggiano i passeggeri (corredata di opportuni strumenti scientifici) o di oggetti - imbragati all'involucro - che l'aerostato è destinato a sollevare.
Gli involucri degli aerostati sono stati realizzati con diversi materiali, tra cui la seta impermeabilizzata e la carta. Per ottenere la spinta di sostentamento sono stati impiegati aria calda, idrogeno ed elio.
L'entità della spinta aerostatica unitaria che il gas - contenuto nell'involucro - può produrre, dipende dal peso specifico dell'aria in cui esso viene a operare e dal proprio peso specifico. Moltiplicando la differenza dei pesi specifici per il volume di gas che si impiega si ottiene la spinta di sostentamento.
La massima quota che un aerostato può raggiungere viene definita come quota barometrica; a questa quota l'involucro contenente il gas (più leggero dell'aria) ha il suo massimo volume.
Tipi di aerostati
Esistono vari tipi di aerostati tra cui ricordiamo i più importanti.
Palloni sonda
I palloni sonda sono aerostati impiegati per portare in quota radiosonde e altri strumenti necessari alle rilevazioni meteorologiche.
L'involucro è solitamente gomma sintetica, particolarmente neoprene.
Pallone sonda. By Chacamil
Palloni liberi con equipaggio
I palloni liberi con equipaggio sono aerostati impiegati per il trasporto di passeggeri.
L'involucro, solitamente di forma sferica, è di norma costituito da un gran numero di spicchi, incollati o cuciti tra loro.
La navicella in cui si alloggiano i passeggeri, costituita nei casi più semplici da un paniere di vimini, viene imbragata all'involucro mediante una rete di corde incrociate, che permette di distribuire il carico stesso sull'intero involucro; in questo caso le sollecitazioni locali nel tessuto dell'involucro sono assai ridotte. Le reti sono in genere di nylon, oppure di cotone, seta, lino o canapa.
Ogni pallone è inoltre corredato da una valvola del gas (che serve per scaricare a comando gas dall'involucro) che è situata all'estremità superiore dell'aerostato, dove si ha appunto la massima differenza di pressione tra il gas contenuto nell'involucro e l'aria esterna. La valvola, che quando non è in funzione è tenuta chiusa da legature elastiche per impedire fughe di gas, è comandata da una fune che, contenuta entro l'involucro, fa capo alla navicella.
All'estremità inferiore dell'involucro, si trova invece la manica d'appendice, che serve per l'immissione del gas quando si gonfia l'involucro.
Palloni stratosferici con equipaggio
I palloni stratosferici con equipaggio sono aerostati di grandi dimensioni, in tessuto impermeabilizzato o, più recentemente, in polietilene (con spessore di appena 1,5 mm), con carico utile costituito da cabine pressurizzate.
Questi palloni possono arrivare fino a cubature di 85 000 m3 e permettono di raggiungere quote di 30 km e di permanervi anche diverse ore.
In futuro si potranno raggiungere quote ancora più elevate e sollevare carichi utili più pesanti man mano che saranno disponibili materiali più resistenti e più leggeri con cui realizzare gli involucri dei palloni stratosferici e tecniche costruttive e d'impiego più avanzate.
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