Как шар управляет высотой
Воздушный шар поднимается не потому, что газ внутри легче воздуха сам по себе, а потому, что нагретый воздух в оболочке менее плотный, чем окружающий. На шар действует выталкивающая сила: он вытесняет наружный воздух, а тот как бы поддерживает его снизу. Пока эта сила превосходит вес оболочки, корзины, пассажиров и воздуха внутри, шар набирает высоту.
Зачем открывать отверстие сверху
В верхней части оболочки находится клапан — закрываемое отверстие, которым пилот управляет с помощью верёвки. Когда клапан открывают, часть нагретого воздуха выходит наружу. Вместо него в оболочке остаётся более холодный воздух, поэтому разница плотностей уменьшается, а подъёмная сила ослабевает. Шар начинает снижаться.
Клапан не работает как тормоз с мгновенным действием: оболочка велика, и воздуху нужно время, чтобы остыть. Пилот выпускает воздух короткими порциями и следит за высотой, используя показания приборов и ориентируясь на местность. Если шар опускается слишком быстро, горелка снова нагревает воздух внутри и увеличивает подъёмную силу.
Управление с задержкой
Такой шар нельзя направить в сторону простым поворотом руля: по горизонтали он летит вместе с ветром. Пилот может выбирать высоту, где ветер дует в другом направлении, но изменение высоты происходит не мгновенно. Поэтому клапан и горелка помогают регулировать вертикальное движение, а маршрут зависит от того, какие воздушные потоки доступны на разных уровнях.
Открытие клапана меняет не направление полёта, а плавучесть шара. Именно поэтому снижение начинается после выхода горячего воздуха, а точная посадка требует заранее учитывать высоту, скорость и ветер.
