Un globus aerostàticcat o baló aerostàtic és una aeronau aerostàtica no propulsada que se serveix del principi dels fluids d'Arquimedes per volar, entenent l'aire com un fluid. Un globus pot estar lliure, moure’s amb el vent o lligat a un punt fix. És diferent d'un dirigible, que és un aeròstat motoritzat que pot impulsar-se a través de l'aire de manera controlada.
És la màquina voladora més senzilla. El globus és un embolcall de tela ple d'un gas més lleuger que l'atmosfera circumdant. Com que el globus sencer és menys dens que el seu entorn, s'eleva. Tot i que un globus no té cap sistema de propulsió, és possible un cert control direccional fent que el globus pugi o baixi d'altitud per trobar corrents favorables de vent.
Sempre estan compostos per una bossa que conté una massa de gas més lleuger que l'aire. A la part inferior d'aquesta bossa hi pot anar una estructura sòlida dita barqueta o s'hi pot "lligar" qualsevol mena de cos, com per exemple un sensor.
Els globus de gas solen ser tancats, mentre que els globus d'aire calent, o montgolfiers, solen ser oberts.
Com que no tenen cap mena de propulsor, els globus aerostàtics es "deixen portar" pels corrents d'aire, encara que n'hi ha alguns que poden controlar la seva elevació.
Classificació miniatura|Vol turístic Segons el tipus de bossa dels globus es poden classificar en: Oberts o tancats. Rígids o elàstics. Amb cremador (escalfador) o sense.
Globus tancat Aparell més lleuger que l'aire que es troba tancat per no perdre el gas que porta al seu interior. A mesura que puja es produeixen canvis de pressió en el gas que conté, a causa dels raigs del sol que incideixen sobre ell, però manté sempre una mida constant. Es manté flotant sempre que no perdi el gas que conté, el qual pot ser heli o hidrogen, però com que aquest últim és inflamable habitualment s'usa l'heli. El defecte de l'heli és que és una mica més pesant que l'hidrogen.
Tipus Hi ha tres tipus de globus aerostàtics:
Globus de gas calent o Montgolfière: obté la seva flotabilitat escalfant l'aire dins del globus. És el tipus més comú. Globus de gas o Charlière: s'infla amb un gas de massa molecular inferior a l'atmosfera. La majoria funcionen amb la pressió interna del gas igual que la pressió de l'atmosfera. Els globus de gas s'omplen de gasos com: Hidrogen: originalment s'utilitzava àmpliament però, des del desastre de Hindenburg s'utilitza poc a causa de la seva alta inflamabilitat. Gas de carbó (tot i que consta d'aproximadament la meitat d'hidrogen): molt utilitzat durant el segle XIX i principis del , ja que era més barat que l'hidrogen i tenia més disponibilitat. Heli: s'utilitza avui en dia per a tots els dirigibles i la majoria de globus de gas tripulats. Altres gasos: com l'amoníac o el metà. Tenen poca capacitat d'elevació i altres defectes de seguretat i mai no s'han utilitzat àmpliament. Rozière: té tant gasos elevadors calents com gasos elevadors no calents en bosses de gas separades. Aquest tipus de globus aerostàtic s'utilitza de vegades per a vols de registre de llarga distància, però no s'utilitza de cap altra manera.
Tant el Montgolfière com el Charlière encara són d'ús comú. El Montgolfière és força econòmic, ja que no requereix materials d'alta qualitat, i és popular en el sector esportiu.
Montgolfier o globus de gas calent El primer globus que va transportar passatgers utilitzava aire calent per obtenir flotabilitat i va ser construït pels germans Josef i Etienne Montgolfier a Annonay, França, el 1783: el primer vol de passatgers es va produir el 19 de setembre de 1783, amb una ovella, un ànec i un gall.
El primer vol en globus tripulat amarrat va ser amb un Montgolfier més gran, probablement el 15 d'octubre de 1783. El primer vol en globus lliure es va fer amb el Montgolfier anterior, el 21 de novembre de 1783.
Quan s'escalfa, l'aire s'expandeix, de manera que un determinat volum d'espai conté menys aire. Això el fa més lleuger i, si el seu poder d'elevació és superior al pes del globus que el conté, aixecarà el globus cap amunt. Un globus aerostàtic només pot mantenir-se enlairat si té combustible pel seu cremador, per mantenir l'aire prou calent.
Els primers Montgolfiers feien servir un cremador de combustible sòlid que resultava menys pràctic que el dels globus d'hidrogen, que van sorgir gairebé immediatament, i els Montgolfiers van desaparèixer aviat.
A la dècada dels 50, la comoditat i el baix cost dels cremadors de gas embotellats van provocar la reactivació dels Montolfiers per l'esport i l'oci.
L'alçada d'un globus d'aire calent es controla girant el cremador cap amunt o cap avall segons sigui necessari, a diferència d'un globus de gas, on sovint es transporten pesos de llast perquè es puguin deixar caure si el globus queda massa baix i per tal d'aterrar el gas d'elevació s'ha de ventilar a través d'una vàlvula.
International de montgolfières de Saint-Jean-sur-Richelieu miniatura|Globus al International de montgolfières de Saint-Jean-sur-Richelieu Des de 1984, la ciutat de Saint-Jean-sur-Richelieu acull el campionat "Internacional de Globus aerostàtics de Saint-Jean-sur-Richelieu", un festival d'envergadura dedicat a activitats recreatives.montgolfières.com)
Charlier o globus de gas El professor Jacques Charles va fabricar un globus portador de persones que utilitzava l'hidrogen gasós lleuger per la flotabilitat i el va fer volar menys d'un mes després del vol del primer Montgolfier, l'1 de desembre de 1783. Els globus de gas tenen una elevació superior per a un volum determinat, de manera que no necessiten ser tan grans i també poden enlairar-se durant molt més temps que els d'aire calent, de manera que els globus de gas van ser més usats durant els següents dos segles. Al , era habitual utilitzar gas de la ciutat per omplir globus. Aquest no era tan lleuger com el gas d'hidrogen pur i tenia aproximadament la meitat de la potència elevadora, però era molt més barat i disponible.
Els globus de gas lleuger són usats també en aplicacions científiques, ja que són capaços d'arribar a altituds molt més altes durant períodes molt més llargs. Generalment s'omplen d'heli. Tot i que l'hidrogen té més poder d'elevació, és inflamable en una atmosfera rica en oxigen. Aquestes missions científiques de globus no solen ser tripulades.
Hi ha dos tipus de globus de gas lleuger: de pressió zero i de superpressió. Els globus de pressió zero són la forma tradicional del globus de gas lleuger. S'inflen parcialment amb el gas lleuger abans de l'enlairament, amb una pressió de gas igual a dins i a fora del globus. A mesura que el globus de pressió zero puja, el seu gas s'expandeix per mantenir la diferència de pressió zero i l'embolcall del globus s'infla.
A la nit, el gas d'un globus de pressió zero es refreda i es contrau, causant una baixada d'altitud. Un globus de pressió zero només pot mantenir l'altura alliberant gas quan va massa alt, però el gas en expansió pot trencar l'embolcall.
Un globus de superpressió, en canvi, té un embolcall resistent i poc elàstic que s'omple de gas lleuger a una pressió superior a la de l'atmosfera externa i, a continuació, es tanca. L'embolcall del globus de superpressió no pot canviar molt de mida i, per tant, manté un volum generalment constant. El globus de superpressió es manté a una altitud on la densitat de l'atmosfera sigui constant i pot mantenir el vol fins que la fuga de gas el faci baixar gradualment.
Els globus de superpressió ofereixen durades de vol de mesos, en comptes de dies. De fet, en una operació típica, una missió de globus de superpressió basada en la Terra s'acaba amb una ordre del control terrestre per obrir l'embolcall, en lloc de per una fuga espontània de gas.
Els globus d'alta altitud s'utilitzen com a vaixells de gran volada per transportar instruments científics (com els globus meteorològics) o per arribar a altituds properes a l'espai per fer imatges o fotos de la Terra. Aquests globus poden volar a l'aire més de 30,5 km i estan dissenyats per esclatar a una altitud fixa on es desplegarà el paracaigudes per portar la càrrega útil de manera segura a terra.
Rozier Els primers globus d'aire calent no podien romandre en suspensió durant molt de temps perquè feien servir molt combustible, mentre que els primers globus d'hidrogen eren difícils de controlar com es desitjava, ja que l'aeronauta només podia ventilar el gas o deixar el llast un nombre limitat de vegades. Pilâtre de Rozier es va adonar que per a un vol de llarga distància com creuar el Canal de la Mànega, l'aeronauta hauria de fer ús de les diferents direccions del vent a diferents altituds. Per tant, seria imprescindible tenir un bon control de l'altitud i poder mantenir-se despert durant molt de temps. Va desenvolupar un globus combinat dues bosses de gas: el globus Rozier. La superior contenia hidrogen i feia possible la major part de l'elevació constant. La inferior contenia aire calent i es podia escalfar o refredar ràpidament per proporcionar una elevació variable controlar l'altitud.
El 1785 Pilâtre de Rozier va enlairar-se en un intent de volar a través del Canal de la Mànega, però poc després de l'enlairament la bossa de gas d'hidrogen es va incendiar i Rozière no va sobreviure a l'accident posterior.
No va ser fins als anys 80 que es va desenvolupar la tecnologia per permetre un funcionament segur del tipus Rozier: per exemple mitjançant l'ús d'heli no inflamable com a gas elevador. Diversos dissenys han realitzat vols de llarga distància amb èxit.
Terminologia dels inicis Les primeres experiències amb globus aerostàtics, l'any 1783, a França, que a València arribaren l'any següent i crearen una gran expectació i originaren diversos texts populars de caràcter noticier i d'índole satírica i burlesca. Per això al diccionari valencià de Bernat i Baldoví va fer servir l'adjectiu aerostàtic en sentit figurat i l'aplica humorísticament a la gent pobra, que té la panxa plena d'aire: «si no vos agrada el programa boleril, cosa tan llauchera y adecuada a panches aerostàtiques». En altres texts populars valencians del darrer quart del i de primeria del XIX, en els quals els nous ginys volants eren anomenats generalment boles, d'acord amb la seua forma arredonida. També aparegueren les primeres temptatives d'adaptació del cultisme, sota formes com bola arestètica, arreotèctica, feréstica o feréstega, assimilant el neologisme a l'adjectiu feréstec. En altres zones de l'àmbit lingüístic català, a Barcelona, on els autors populars de l'època parlaven de màquines aerostàtiques, tant l'objecte com el mot, prenen el nom de boles de gas i bombes de gas.
Història Els globus van ser, en el seu temps, els més significatius invents d'aparells voladors creats per l'ésser humà. La seva importància va raure en la impossibilitat que tenien els homes per elevar-se des de la superfície de la Terra i traslladar-se viatjant per l'aire.
Antecedents Els globus d'aire calent eren populars a la civilització xinesa: en Zhuge Liang, del regnat de Shu Han, en l'era dels Tres Regnes (220 - 280) utilitzà globus volants d'aire calent per a fer senyals militars. Aquestes llanternes eren conegudes amb el nom de llanternes de Kongming (孔明灯).Ancient Chinese InventionsThe Ten Thousand Infallible Arts of the Prince of Huai-Nan
Inicis del globus aerostàtic