Hava balonlarının yapılışı, bulunuşu ve gelişimi hakkında bilgi. Balonu kim nasıl icat etti, tarih içinde gelişimi, tarihçesi nedir?
BALON, hafif gaz ile doldurularak uçması sağlanan hava geçirmez bir torbadır. Bazen taşıt olarak kullanılan, hava gözlemlerinde faydalanılan, çocukların oynadıkları uçan balonlar hep bu esas üzerine yapılmıştır.
Kaynak: pexels.com
Bir balonun uçması için, balon torbası ve içindeki gazla taşıdığı yükün ağırlığının, aynı hacmi dolduracak havanın ağırlığından az olması gerekmektedir. Örneğin 10 metre çapında bir balonun taşıdığı yükle birlikte 4.000 m3 kadar bir hacmi olduğunu kabul edelim. Deniz seviyesinde ve 15 derecede 4.000 m3 hacmindeki havanın ağırlığı ise 500 kilo kadardır. O halde bu balonun uçabilmesi için ağırlığın 500 kilodan az olması gerekmektedir.
Balonlarda hafif gazlardan hidrojen veya helyum kullanılır. En hafif gaz olan hidrojen çok çabuk tutuştuğu için, yanıcı bir gaz olmayan helyum kullanılır. Ancak helyum az bulunan, pahalı bir gazdır. Bu bakımdan örneğin Amerika’da bunun kullanılışı hükümetin kontrolü altındadır. Helyumun kaldırma gücü % 93’tür.
Balon Çeşitleri
Balonlar, bağlı, serbest ve güdümlü olmak üzere üç çeşittir.
1. Bağlı balonlar:
En önemli örneği savaşta kullanılan baraj balonlarıdır. Bunlar alçaktan uçan uçakları önlemek amacıyla korunacak yerlerin çevresinde uçurulur. İnce ve sağlam bir çelik kabloyla yere bağlıdırlar. Bu balonların görülmesi çok zor olduğundan çarpacak herhangi bir uçak düşmeye mahkumdur.
2. — Serbest balonlar:
Hemen daima küre veya armut biçiminde yapılır. Balonun torbası gazı kaçırmasını önlemek için kauçukla veya bir başka maddeyle kaplıdır. Gaz, balonun altındaki hortum gibi bir delikten doldurulur. Balonun üstünde de istendiği anda gazın kaçmasını sağlayan bir subap vardır. Bu subapın kontrolü sepeta kadar uzanan bir iple yapılır.
Balon sağlam bir ağ içindedir, bu ağın uçları balonun altında bir sepete bağlanır. Dengeyi ayarlamak için de sepetin kenarına kum torbaları asılır. Balon hareket edeceği zaman yere bağlayan kablolar bırakılır ve balon yavaş yavaş yükselmeye başlar. Artık yönü rüzgarların doğrultusuna kalmıştır. Ancak sepette bulunanlar kum torbalarını atarak balonun yüksekliğini artırabilirler
Balon yükseldikçe çevresindeki havanın basıncı azaldığı için içindeki gaz genişler. Bu genişleme fazla olursa, o zaman balon patlama tehlikesi gösterir. Bu gibi durumlarda yukarıdaki subap açılarak bir miktar gazın kaçması sağlanır. İnmek istendiği zaman da yavaş yavaş balonun gazı kaçırılır, balon havadan ağırlaştığı için inmeye başlar. Alçaldıkça bu iniş artacağı için yere yaklaşırken kum torbaları atılır, çarpma önlenir.
Serbest balonlar taşıt olarak kullanışlı değildir. Bununla beraber bu tip balonlarla da uzun mesafeler aşılmıştır. 1914 yılında Hans Berliner adında bir Alman, Almanya’ dan bir serbest balonla yola çıkarak Ural Dağları’na kadar uçmuştur.
3. — Güdümlü Balonlar:
Serbest balonların rüzgarın esiş doğrultusuna bağlı olduklarını söylemiştik. Güdümlü balonlar ise motorlar sayesinde, istenilen doğrultuya yöneltilebilirler. Balonun arkasındaki dümen düzeni pilotun gemiye yön vermesini sağlar.
Bu tip balonların en kullanışlı olanını ilk defa Ferdinand von Zeppelin adında bir Alman yapmıştır. Yapanın adından ötürü Zeppelin (zeplin) diye anılan bu güdümlü balonun iskeleti alüminyumdandı, iskeletin içinde silindir biçiminde gaz torbaları bulunurdu. Asıl balonun gövdesinin altında da yolcuların binmesine mahsus bir yer vardı.
Zeplinler 1920’den sonraki 15 yıl içinde oldukça gelişti. Ancak, çok ağır bir yükün taşınması gerektiğinden son derece büyük yapılan güdümlü balonların fırtınalara karşı koyma gücü hemen hemen hiç yoktu. En küçük bir hava akımından zarar görüyorlardı. Gerçekleşen birkaç kazadan sonra zeplinler kullanılmaktan vazgeçildi.
Bilim Alanında Balon
Deneme balonları arasında insan taşımayanlar fazla yükseklere çıkabilmeleri bakımından daha faydalı olurlar. İnsan taşıyan balon, fazla ağır bir yükü kaldırmak zorundadır. Üstelik oksijenin az ve hava basıncının düşük olduğu yerlerde balondakilerin yaşamasını sağlamak için gerekli özel teçhizatın da beraber taşınması gerekir. Çünkü örneğin 10 km. yükseklikte sıcaklık eksi 50 dereceyi bulur, hava basıncı da deniz seviyesindekinin 25’de birine düşer.
Balonlar 1784’ten beri stratosfer araştırmalarında kullanılmaya başlandı. Bazı aletler uzaya gönderildi. 1898 yılında Teissereno De Bort adında bir Fransız bilgini, balonlarla uçurulan termometreler sayesinde 8-10 km. den sonra hava sıcaklığının, o yüksekliğe kadar derece derece düşerken, artık değişmeden kaldığını tespit etti. Bilgin buraya startosfer adını verdi.
XX. yüzyılda balonlarla atmosfer araştırmalarına hız verildi. 1901’de Alman bilginlerinden Prof. A. Berson, R. J. Süring adında bir doktor arkadaşı ile birlikte 11.000 metre kadar yükselmeyi başardı. 1927’de Amerika ordusundan Hawthorne C. Gray 13.000 metreye çıkarak yeni bir rekor kırdı.
Brüksel Universitesi’nden İsviçreli Prof. Piccard stratosfer araştırmalarında ilk önemli adımı atan bilgin oldu. Basıncı ayarlı bir alüminyum küre ile stratosfere çıkmayı denedi. 1931’de 15.000, 1932 de 16.000 metreye kadar çıktı.
A.B.D. ordusundan iki subay 1935’te helyum gazı ile şişirilmiş bir balona bağlı 2,70 sm. çapındaki bir kürenita içinde 22.000 metre yüksekliğe çıktılar. Balonla yükseğe çıkma rekorları 4 mayıs 1961’de A.B.D. deniz kuvvetlerinden iki subay tarafından kırıldı. G. Prather ve Malcolm Ross adındaki subayları bu yüksekliğe çıkaran balonun boyu 40 katlı bir bina yüksekliğindeydi.
Hava Gözlemlerinde Balon
Kozmik ışın denemelerinde kullanılan balonlar, taşıdıkları özel aletler yardımı ile çeşitli yüksekliklerdeki kozmik ışın miktarını ölçer ve yere bildirirler.
Hava tahminleri için devamlı olarak sonda balonları kullanılır. Bu balonlara bağlanan aletlerle havanın rutubeti, sıcaklık derecesi, rüzgarların hızı, çeşitli yüksekliklerdeki hava basıncı değişiklikleri ölçülür. Balonla birlikte gönderilen küçük bir radyo vericisi de bu aletlerin tespit ettiği hususları yere bildirir.
Kaynak: pixabay.com
İlk Balon Denemeleri
Balon yapmada Ortaçağdan beri çeşitli fikirler ileri sürülmüşse de uzun zaman hiçbiri gerçekleşememiştir. İlk balonu 1783 yılında Jacques Etienne ve Joseph Michel Montgolfier adında iki Fransız kardeş uçurdular. Kâğıttan yapılmış küre biçimindeki balon sıcak hava ile doldurulmuştu. Balon 300 metre kadar yükseldi. Bu o zamanki insanlarca bir mucize gibi göründü.
Bu denemeden üç ay sonra gene Montgolfier Kardeşler bu defa ilk canlıları uçurmayı başardılar. Fransa Kralı XVI. Louis’nin huzurunda yapılan denemede balonun sepetine bir horoz, bir ördek, bir de koyun konulmuştu. Uçuş sekiz dakika sürdü ve başarıyla sonuçlandı.
Bunun üzerine, Montgolfier Kardeşler insan taşıyacak bir balon yapma işine giriştiler. XVI. Louis bu balona bindirmek üzere bir idam mahkumu bulunmasını emretti; fakat sarayın tarihçisi François Pilatre De Rozier bu ilk uçuşun büyük bir şeref olduğunu kendisinin uçmasına müsaade edilmesini istedi.
Bir ay sonra balon hazırlanmıştı. 1783 ekiminde F. P. De Rozier balona bindi, dört dakika kadar 24 metre yüksekliğe çıktı. Bu ilk uçuş sırasında balon yere bağlı bulunuyordu. Bir ay sonra yapılan ikinci bir denemede F. P. De Rozier ile Marquis d’Arlandes bu defa bağlı olmadan uçtular. Balonları 150 metre yükseğe çıktı, havada 25 dakika kaldılar.
Montgolfier Kardeşler’in yaptığı balonlar sıcak hava ile doldurularak uçuruluyordu. Balonun uçuş müddeti, içindeki havanın sıcaklığına bağlı olduğundan havada fazla kalamıyordu. Bu arada J.A.C. Charles adındaki bir Fransız bilgini hidrojen balonu üzerindeki çalışmalarına devam ediyordu. 1783’te hidrojenle doldurulan bir balon uçuruldu. Bu ilk hidrojen balonunda yolcu yoktu Balon 1000 metre kadar yükseldikten sonra Paris yakınlarında bir köye indi, köylüler bunu sihirli bir şey sanarak hemen parçaladılar. Gene aynı yıl Charles bir arkadaşı ile birlikte hidrojen balonu ile ilk uçuşu yaptı, iki saat havada kaldılar. 1785’te J. Pierre Blanchard adında bir Fransız’la J. Jeffries adındaki bir Amerikalı ilk defa Manş’ı, havadan, balonla geçmeyi başardılar.
Balonla ilk uçuşu yapan Pilatre De Rozier de Manş’ı balonla geçmeye girişti. Biri hidrojen biri sıcak hava dolu iki balonla yola çıkarak balonculukta bir yenilik yapmak, böylece yükseklik değişikliklerinde gaz kaybını önlemek istiyordu. P. A. Romain adında biriyle aynı yıl Fransa’dan havalandılar. Yarım saat sonra balonlar patladı, her ikisi de öldüler.
Helyum gazının kullanılmaya başlanmasından sonra balonlar daha emniyetli hale geldi. Tehlikesiz uçma imkanları sağlandı.
Balonların savaşta kullanılışı 1794 yılına rastlar. O yıl Fransız ihtilalcileri balondan faydalandılar. Amerika’da ki iç savaş sırasında da balonlardan geniş ölçüde faydalanıldı, 1870 Fransa-Prusya savaşı sırasında hemen hemen bütün devletler ordularına balon birlikleri katmışlardı. Bu balonlardan düşmanın yerini tespit etmek ve topçu atışını yöneltmek için faydalanılıyordu. Bunlar bağlı balonlardı. Daha sonra deniz kuvvetleri de balon kullanmaya başladı. İkinci Dünya Savaşı sırasında da bağlı balonlar kullanıldı. Amerikalılar kıyı savunma işlerinde zeplinlerden faydalandılar.
