Принцип воздухоплавания с помощью воздушных шаров аналогичен плаванию в воде. Если масса воздушного шара меньше массы такого же объёма воздуха – шар взлетает.
С увеличение высоты Архимедова сила уменьшается, поскольку уменьшается давление воздуха. Шар, который внизу был легче плотного воздуха у поверхности Земли, на высоте, где плотность воздуха меньше, сравнивается по массе с таким же объёмом воздуха, и продолжает лететь на заданной высоте.
Раньше для подъёма использовали лёгкие газы, их выпускали из баллонов где газ был в сжиженном состоянии. Соответственно, пока газ занимает малый объём – подъёмная сила никакая, а когда газ вытекает из баллона и занимает большой объём – образуется значительная подъёмная сила.
Воздушный шар не может сам выбирать направление полёта – пилот регулируя высоту выбирает в какой потом воздушных масс попадёт его шар, и только так может выбирать направление.
Более послушен в управлении – дирижабль. Они имели удлинённую форму, под ними подвешивалась гондола с пассажирами и двигателями, которые и направляли дирижабль в нужную сторону.
Из истории мы знаем, что поскольку лёгкие газы были легковоспламеняемыми, полёты были небезопасными, и после ряда катастроф в 30-е годы, постепенно все страны стали отказываться от них.
Сегодня применяют другой способ – воздух в баллоне нагревают с помощью горелки, уменьшая его плотность. Таким образом внутри воздушного шара находится тот же самый воздух, только при меньшем давлении.
Принцип управления воздушным шаров наполненным воздухом простой: что бы поднять выше – нужно нагреть воздух, чтобы опуститься – открыть клапан и выпустить часть горячего воздуха.
