Balon Hakkında Bilgi


 Alm. Ballon (m), Fr. Bollon (m), İng. Balloon. İçine havadan daha hafif gaz veya sıcak hava doldurularak uçması sağlanan, kumaş, kağıt, kauçuk naylon, poliüretan veya neopren gibi maddelerin karışımından küre veya armut biçiminde yapılan bir uçma aracı. Kullanıldığı gayeye göre insanların binmesi veya muhtelif araçların yerleştirilmesi için bazılarının altında bir sepet ve bu sepeti balona tutturmaya yarayan bir de ağ bulunur.

Balonlarda, hafif gaz olarak hidrojen ve helyum kullanılır. Hidrojenin yanıcı, helyumun ise pahalı olması birer dezavantaj teşkil etmesine rağmen kaldırma kuvveti ve dayanıklılık bakımından hidrojen daha iyidir. Hidrojenle şişirilen balonlar küre biçimindedir. Hidrojenin sızıp kaçmasını önlemek için balon zarfına kauçuk veya noepren emdirilir. Balonun altında bir sap kısmı, üstünde ise sepetten kumanda edilen bir supap bulunur. Bu supap, balon yükselirken havanın yoğunluğunun ve buna bağlı olarak basıncının, balon iç basıncına göre azalması neticesi patlamayı önlemek için balon içindeki gazı kısmen boşaltmaya yarar. Balonun yükselip alçalması için ağırlığın azaltılıp-artırılması gerekir. Yükselirken “safra atmak” diye adlandırılan kum torbaları atılarak ağırlık azaltılır. Alçalırken ise ağırlığı artırmak mümkün olmadığından supap açılarak gazın bir kısmı boşaltılır. Hacim küçülmesi neticesi (buna karşılık kütle çok az değişir) kaldırma kuvveti azalmış olur.

Sıcak havayla doldurulan balonlar armut biçiminde tabii bir şekil alır. Daha emniyetli ve ucuzdur. Fakat kaldırma gücü ve mukavemeti azdır. Balonun altında propan gazıyla çalışan çelik tellerle bağlı bir brülör bulunur. Brülörün ısıttığı hava, balonun altındaki açıklıktan içeri dolar. Balonu alçaltıp yükseltmek için brülörü çalıştırıp durdurmak kafidir. Brülör çalışmayınca hava soğur ve balon alçalır.

Balonlar yere indiği zaman rüzgarın etkisiyle uzaklara sürüklenmesini önlemek için balonun çabucak sönmesini sağlayan flaplar geliştirilmiştir.

Balonun uçma prensibi: Balonun sağa sola hareket etmesi, güdümlü balonlar hariç, rüzgarın yönüne bağlıdır. Burada önemli olan balonun alçalıp yükselmesidir. Bu da bir cismin, yoğunluğu kendisinin yoğunluğundan daha fazla olan bir sıvı veya gaz içinde batmayıp, yerçekimi kuvvetinin tersi yönünde, yani yukarı doğru yükselmesi prensibine dayanır. Yoğunluğu fazla olan madde yerçekimi kuvveti etkisiyle daima yoğunluğu az olan maddelerden daha aşağı inerek, onun yerini işgal etmek, dolayısıyla onu kaldırmak eğilimindedir. Evlerde pencereden giren soğuk ve dolayısıyla yoğunluğu fazla havanın tabana çökerek oradaki sıcak havanın yerini işgal etmesi ve neticede onu tavana doğru itmesi hep bu prensibe dayanır. Ev gibi çevreyle sıcaklık farkı olan yerlerin tavan kısmının havası bu yüzden daha sıcaktır. Su zeytinyağı karışımında suyun dibe çökerek yağı kaldırması, bir şişe mantarının suyun yüzünde batmadan durması yine aynı prensibin neticesidir (Bkz. Arşimet Prensibi).

Kaldırma kuvvetinin meydana geldiği bu tip sistemlerde kaldıran madde ya sıvı veya gazdır. Çünkü gaz ve sıvı moleküllerinin hareket edebilme kabiliyeti vardır. Balonlar da yoğunluğu az olan madde olarak düşünülebilir. Balon hafif gazlar ile doldurularak hacmin kütleye göre artırılmasına, dolayısıyla yoğunluğun düşürülmesine çalışılır. Balonu meydana getiren bütün parçalar ve içindeki gaz sistemi bir madde olarak düşünülürse, bu maddenin yoğunluğu yani birim hacminin kütlesi havanınkine eşitse balon dengede kalır, küçükse havanın içinde yükselmeye başlar. Fakat havanın yoğunluğu yükseldikçe azaldığından, bir noktada tekrar yoğunluklar eşit hale gelir ve balon dengeye gelerek daha fazla yükselmez. Bu durum, balonun toplam ağırlığının, yerini işgal ettiği havanın ağırlığına eşit olması şeklinde ifade edilir.

Balonun kullanıldığı yerler: Balonlar askeri gayelerle savaşlarda, ilmi araştırmalarda, meteorolojik incelemelerde ve spor gibi çeşitli sahalarda kullanılagelmektedir.

Savaşlarda hava saldırılarına karşı korunacak yerler, balonlar yere bağlanarak meydana getirilen örtü ile kamufle edilir. Ayrıca askeri gözetleme yeri ve bombalama aracı olarak da balonlardan faydalanmak mümkündür.

Balonların tarihi gelişimi: Balonla uçmak fikri ortaçağlara dayanmakla birlikte ilk olarak uçuşu 1783’te Jacques Eteinne ve Joseph Michem Montgolfier kardeşler sıcak havalı, kağıttan bir balonla gerçekleştirmişlerdir. Bu balon 300 m kadar yükselebilmiştir. Aynı sene Jacques Charles adında başka bir Fransız ilk hidrojenli balonu 1000 m yüksekliğe kadar uçurdu. Daha sonraları insanlı uçuşlar yapılmaya başlandı. 1785 yılında Manş Denizi ilk defa bir Fransız ve Amerikalı tarafından balonla geçildi.

1784 yılından sonra balon stratosfer araştırmaları için kullanılmaya başlandı. 1900’lerden sonra da balonla 20 km’den daha yükseklere çıkılabildi.

Balon 1794’ten itibaren savaş alanlarına girdi. Fransız İhtilalinde, ABD İç Savaşında, Birinci Dünya Savaşında balonlar sivil savunma ve askeri gözleme aracı olarak kullanıldı. İkinci Dünya Savaşında Japonlar, hidrojenli kağıt balonlara bomba yükleyerek ABD ve Kanada’ya doğru salıp bombalama gayesiyle kullandılar. Yine aynı savaşta balonlardan meydana getirilen engellerle gemiler ve şehirler hava saldırılarından korunmaya çalışıldı. 1955’lerde balonlarla uçuş bir spor olarak tekrar moda oldu. Hala 3-4 bin metrekübe varan büyüklükte sıcak havalı spor balonu yapılmaya devam edilmektedir.

Günümüzde balon: Balonlar yerle bağlantıları kesildiği anda uçmaya (havalanmaya) başlarlar. Diğer hava araçları gibi (uçaklar, helikopterler) havalanmak ve havada kalmak için sürekli enerjiye ihtiyacı olmadığından, her geçen gün üzerinde yapılan çalışmalar artmaktadır. Yalnız balonlar havada hızlı gidemez. Fakat, diğer araçlardan farklı olan tarafları da vardır. Bunlar sessiz gitmesi, gövde ve diğer parçalarının uzun ömürlü ve az bakım isteyen bir yapıya sahip olmalarıdır. Balonların bir avantajı da uçakta olduğu gibi bir yerden bir yere giderken taşıma aracı değiştirmeye (aktarma yapmaya) ihtiyaç göstermemesidir. Hava alanı gerektirmeyen balonlar 500 kilometrelik bir menzil için özellikle uygundur. Bu uzaklıktan fazla olan mesafelerde uçakların hızı karşısında balonlar mağlup olmaktadır.

Son yapılan balonlar kauçuk kaplama polyester bir malzemeden imal edilmektedir. Yüksekliği 15 metreye varan bu enerjisiz nakil vasıtalarının yolcu için ayrılan bölümü 7 m boyunda 2,4 m yüksekliğindedir. Pilot haricindeki 6 kişiyi, 60-65 km/h hızla taşıyabilir. Yeni planlanan balonlar ise daha büyük kapasiteli olup, 80 ton ağırlığı 260 km/h hızla taşıyabilecektir.

Meteorolojik olarak çeşitli yüksekliklerdeki nem, sıcaklık, basınç, rüzgar hızı gibi atmosferik özellikleri ölçmek için balonlara çeşitli meteoroloji aletleri yerleştirilir. Bilgiler ya radyo vericisiyle yere gönderilir veya grafik olarak kaydedilir. Aletlerin yere çarpıp parçalanmasını önlemek için de paraşüt kullanılır. Ayrıca astronomik araştırmalar yapmak üzere kullanılan teleskop ve fotoğraf makinası gibi aletleri atmosferin üst tabakalarına çıkarmak için de balonlardan faydalanılır. Pek çok ilim adamı stratosfer çalışmaları yapmak için de yine balonlardan faydalanmıştır.

1920’lerde yolcu taşımak için güdümlü balonlar yapılmıştır. Bunlar motor ve dümenleri sayesinde istenilen istikamette hareket edebilmektedir. Bu tip balonların ilkini Ferdinand von Zeppelin adında bir Alman yaptığı için Zeplin olarak da adlandırılır.