Подъёмная сила зависит от температуры

Нагретый воздух не становится «лёгким» сам по себе: при нагревании он расширяется, и в том же объёме его становится меньше. Поэтому оболочка вытесняет более плотный холодный воздух снаружи, а разница между весом вытесненного воздуха и содержимого оболочки создаёт подъёмную силу. Чем больше объём оболочки и чем сильнее нагрев, тем заметнее этот эффект.

Тепло приходится дозировать

У такого аппарата есть отдельные задачи: оболочка удерживает тёплый воздух, горелка регулирует его температуру, а двигатель с винтом обеспечивает движение вперёд. Чтобы подняться, пилот добавляет тепло; чтобы начать снижаться, даёт воздуху остыть. Это не мгновенный переключатель: оболочка и находящийся в ней воздух меняют температуру постепенно, поэтому высоту приходится корректировать заранее.

Тепло уходит в окружающую среду, и запас подъёмной силы со временем уменьшается. Горелку нужно включать снова, расходуя топливо. В этом главное отличие от подъёма за счёт гелия: газ не приходится постоянно нагревать, но сам гелий дорог и требует отдельной герметичной оболочки.

Простота в обмен на запас эффективности

Тепловая схема позволяет обойтись без подъёмного газа, но связывает полёт с топливом и постоянным управлением температурой. В жаркую погоду разница между температурой внутри оболочки и снаружи меньше, а значит, для той же подъёмной силы может потребоваться более сильный нагрев. Поэтому такой дирижабль — не просто шар с мотором: его полёт зависит от того, сколько тепла оболочка успевает удержать и сколько топлива можно взять на борт.