บอลลูน ลอยขึ้นฟ้าได้อย่างไร

หลักการทำงานของ บอลลูน (Hot Air Balloon) จริงๆ แล้วอธิบายได้ด้วยกฎพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์เรื่อง "ความหนาแน่น"

​สรุปสั้นๆ คือ อากาศที่ร้อนกว่าจะเบากว่าอากาศที่เย็นกว่า หรืออากาศร้อนจะลอยตัวขึ้นที่สูงนั่นเอง

​

    กลไกการทำงานของบอลลูน ​เพื่อให้บอลลูนลอยตัวได้ มีขั้นตอนสำคัญดังนี้

​การขยายตัว เมื่อเราใช้เครื่องพ่นไฟ (Burner) พ่นเปลวไฟเข้าไปในตัวบอลลูน อะตอมของอากาศข้างในจะได้รับพลังงานและเคลื่อนที่เร็วขึ้น ทำให้มันขยายตัวและห่างกันมากขึ้น

​ความหนาแน่นลดลง เมื่ออากาศขยายตัว ความหนาแน่นของอากาศภายในบอลลูนจึง "น้อยกว่า" อากาศภายนอกที่เย็นกว่า

​แรงพยุง (Buoyancy) ตามหลักการของอาร์คิมีดีส เมื่อวัตถุมีความหนาแน่นน้อยกว่าของเหลวหรือก๊าซรอบข้าง มันจะเกิดแรงพยุงดันให้วัตถุนั้นลอยขึ้นไป

​ส่วนประกอบสำคัญ

ตัวบอลลูน (Envelope) ทำจากไนลอนหรือโพลีเอสเตอร์ที่ทนความร้อน ทำหน้าที่กักเก็บอากาศร้อน

เครื่องพ่นไฟ (Burner) ใช้แก๊สโพรเพนหรือแก๊สหุงต้ม+ออกซิเจนในอากาศในอัตราส่วนที่เหมาะสม เพื่อสร้างเปลวไฟทำให้อากาศร้อนเข้าไปในบอลลูน

​ตะกร้า (Basket) สำหรับบรรทุกผู้โดยสารและถังแก๊ส

ถ้าอยากให้บอลลูนลอยต่ำลงหรือลงจอด นักบินมี 2 วิธี

หยุดพ่นไฟ ปล่อยให้อากาศข้างในเย็นตัวลงตามธรรมชาติ

​เปิดวาล์วระบายอากาศ (Parachute Vent) ช่องด้านบนสุดของบอลลูนเพื่อปล่อยอากาศร้อนออกไป ทำให้อากาศที่เย็นกว่าจากภายนอกเข้ามาแทนที่ บอลลูนก็จะหนักขึ้นและค่อยๆ ร่อนลง

บอลลูนไม่สามารถ "เลี้ยว" ได้ตามใจชอบเหมือนรถ นักบินจะใช้วิธีเปลี่ยนระดับความสูงเพื่อหาทิศทางลมในแต่ละชั้นบรรยากาศเพื่อพัดพาบอลลูนไปในทิศที่ต้องการ