עפיפון בלון סולארי

לקניית ערכת עפיפונים לבניה עצמית: עפיפונים לילדים להרכבה עצמית.

עפיפון בלון סולארי הינו בלון שמקבל את כוח הציפה או הריחוף באוויר, מתי שהאוויר שבתוכו מתחמם באמצעות קרינה סולארית מקרני השמש. בדרך כלל הוא עשוי מניילון בצבע כהה כמו שחור או אפור אשר סופגים טוב יותר את קרני האור.

האוויר החם שבתוך העפיפון מתרחב לפעמים באיטיות ולפעמים במהירות ויש לו צפיפות נמוכה יותר מהאוויר שמחוץ לו. בגלל מאפיין זה הוא דומה מאוד לכדורים הפורחים הרגילים שאנחנו מכירים, רק ששם יש מקור אנרגיה אחר, בדרך כלל אש שנוצרת מגז, ובעבר על ידי תנור קטן עם עצים בוערים או מדורה קטנה.

עפיפון בלון סולארי משמש בדרך כלל כצעצוע נחמד לילדים שכן הוא איננו מסוכן בגלל שאין צורך באש כדי להפעילו. למרות זו היו הצעות לשלוח עפיפונים סולאריים לחקור את כוכב מאדים. כמו כן ישנם דגמים מאוד גדולים שמסוגלים להרים משא כבד וביניהם גם להטיס אנשים. במערכות משוכללות יותר ישנו מאוורר קטן שנמצא בקצה העליון, באמצעותו ניתן לשחרר את האוויר החם מיתוך הבלון וכך לנחות לאט לאט על הקרקע.

מבחינה מדעית, התעופה של עפיפון זו מוסברת באמצעות עקרון ארכימדס שמדבר על ציפה מעל פני הים אך העיקרון תקף גם בתחום האווירונאוטיקה. ככל שיש פחות צפיפות בחומר מסויים, זה הופך אותו לקל משקל והוא מסוגל לצוף מעל המים או לרחף מעל האוויר כי המסה שלו קטנה יותר.

במציאות הטמפרטורה בתוך הבלון היא לא אחידה ולכן זה משפיע על התעופה, הוא יכול לרדת ולהעלות כמה סנטימטרים ולא להיות מאוד יציב. לשם המחשה, אם טמפרטורת האוויר הינה 20 מעלות, האוויר בתוך בלון העפיפון צריך להתחמם ל 99 מעלות כדי שהוא יוכל להרים משקל של 1 ק"ג. כמו כן ישנם תנאי מזג אוויר שעלולים להשפיע על הטיסה כמו הגובה מעל פני הים, לחץ האוויר, רוחות ואחוזי לחות. ביום חם אין באפשרותו להרים משקל רב או להיות יותר זמן באוויר מאשר יום חורפי.

מה שמיוחד בצבע השחור של העפיפון הוא העובדה שפלסטיק שחור סופג 95% מקרינת השמש. ה 5% הנותרים מוחזרים בחזרה לאוויר ולא נספגים בו. כלי התעופה הזה הומצא בשנת 1972 על ידי ממציא בריטי שעסק בפיתוח של כלים ופרויקטים רבים בתחום קרינת השמש והשימושים השונים שלה.

בשנה לאחר מכן בשנת 1973 כבר התבצע טיסה מאוישת ראשונה באמצעות עפיפון בלון סולארי. הוא נבנה מצינור ספיראלי דק מאוד בצורה של משולש פירמידה הפוך. הטיסה נערכה מעל התעלה האנגלית. הדגמים הראשונים היו מכוסים בחלקם בניילון שחור ואילו המתקדמים יותר נצבעו לגמרי בצבע כהה.

רק בשנת 2011 הוחלט להעלות באמצעות כלי מרחף זה ציוד לאוויר. זה קרה בתחנת מזג האוויר באנטרקטיקה. מדענים ומהנדסים מכל רחבי העולם רצו לחזות את מזג האוויר באמצעות בלונים אלו והתקינו עליהם מכשירי מדידה רבים. היתרון הוא בכך שהיה ניתן להגיע למקומות מאוד מרוחקים תוך כדי חיסכון בעלויות האנרגיה כמו גז הליום. בסופו של דבר ניסוי זה הוגדר כהצלחה גדולה.

לעפיפון בלון סולארי ישנם גם חסרונות רבים ולכן הוא אינו כלי רב שימושי ונעזרים בו רק לעיתים רחוקות. למשל ביום קיץ חם קשה לו להתרומם, הטסה של אנשים טומנת בחובה סכנה וגם ישנה אפשרות להרס של ציוד יקר. עננים לא צפויים יכולים לחסום את קרני השמש ולגרום לו לאבד שיווי משקל ולהתרסק ללא אזהרה מראש.

עפיפון לצביעה - החל משנות ה 60 ועד היום כדורים פורחים רגילים נצבעים בצבעים שדוחים את קרינת השמש. כפי שהוסבר מאוחר יותר, אם הכדור יהיה בצבע מאוד כהה כמו שחור או אפור הוא יושפע מהשמש או העננים ולא יהיה יציב - כאשר ייחשף לשמש יעלה יותר מדי בגובה, וכאשר העננים יסתירו את השמש הוא ירד בגובה. לכן חשוב לנטרל את ספיגת הקרינה שלו כי הוא כבר ממונע על ידי מקור אש פנימי.

עפיפון > עפיפון בלון סולארי