Karšto oro balionas yra orlaivio tipas. Jis pakeliamas šildant orą baliono viduje, dažniausiai ugnimi. Karštas oras sveria mažiau nei toks pat šalto oro tūris (yra mažiau tankus), todėl karštas oras pakils į viršų arba plūduriuos, kai aplink jį bus šaltas oras, panašiai kaip oro burbulas puode su vandeniu. Kuo didesnis skirtumas tarp karšto ir šalto, tuo didesnis tankio skirtumas ir tuo stipriau balionas kils aukštyn. Tai reiškia, kad balionai gali išlaikyti didesnį svorį šaltą dieną arba jei oras baliono viduje yra labai karštas. Aukštesnėje temperatūroje oro molekulės juda greičiau. Dėl to molekulės pasiskirsto, todėl karštas oras yra mažiau tankus nei vėsesnis.

Kaip veikia karšto oro balionas

Karšto oro baliono kilimą lemia paprastas fizikos dėsnis — Archimedo principas: kūnas, panardintas į skystį arba dujas, patiria išstūmimo jėgą, lygią išstumto skysčio ar dujų svoriui. Baliono atveju "skystis" yra aplinkinis oras. Kai baliono viduje oras įkaista, jo tankis sumažėja ir balione esantis oras sveria mažiau nei toks pat aplinkinio oro tūris, todėl visos konstrukcijos bendras svoris tampa mažesnis už išstumiamo oro svorį ir balionas kyla.

Baliono pagrindinės dalys

  • Envelope (maišas) – didelis šilumą atlaikantis audinio maišas, kuriame laikomas įkaitintas oras.
  • Degiklis – įrangos blokas, kuris degina kurą (dažniausiai propaną) ir nukreipia liepsną į maišo atidarymą, taip šildydamas orą.
  • Krepšys (gondola) – keleivių ir kuro balionas, pagamintas iš tvirto, lengvo duro; čia yra kuro bakai ir valdymo įranga.
  • Viršutinis vožtuvas (vent) – sklendė maišo viršuje, kurią galima atidaryti, kad išleisti karštą orą ir sumažinti pakilimą.

Kilimo, sklendimo ir valdymo principai

Vertikalus judėjimas valdomas temperatūra baliono viduje: paprastai pilotas trumpais degiklio impulsais įkaitina orą, kad pakeltų balioną, o norint nusileisti atidaromas viršutinis vožtuvas, leidžiant išbėgti karštam orui. Horizontalus judėjimas nėra tiesiogiai valdomas — balionas juda kartu su vyraujančiomis vėjo srovių sluoksniuose. Todėl pilotai keičia aukštį, ieškodami skirtingų vėjo krypčių, kad nukreiptų skrydį pageidaujama kryptimi.

Praktiniai aspektai ir naudojimas

  • Skrydžio laikas: priklauso nuo kuro kiekio ir oro sąlygų; dažniausiai skrydžiai trunka 1–3 valandas.
  • Aukštis: įprasti pasivažinėjimai vyksta kelis šimtus metrų virš žemės, tačiau balionai gali pakilti ir kelis kilometrus aukštyn esant tinkamoms sąlygoms.
  • Paskirtys: turistiniai pasivažinėjimai, sportas, reklama, meteorologiniai tyrimai ir kartais moksliniai eksperimentai.

Saugumas ir oro sąlygos

Karšto oro balionų skrydžiai stipriai priklauso nuo oro sąlygų: palankiausi laikas — rami, vėjuota naktis ar ankstyvas rytas, kai vėjai silpnesni ir oro sluoksniai stabilūs. Dėl stiprių vėjų, lietaus, audrų ar blogo matomumo skrydžių nevykdoma. Saugumą užtikrina išankstiniai techniniai patikrinimai, pilotų licencijos ir patirtis, bei tinkamas kuro ir įrangos paruošimas. Nusileidimai planuojami atsižvelgiant į vietos sąlygas, laisvą erdvę ir saugumą žemėje.

Apribojimai ir skirtumai nuo kitų balionų

Skirtingai nuo dujinio (hečio ar vandenilio) baliono, karšto oro balionas nešioja šilumą kaip plūduriavimo priemonę, todėl reikalauja nuolatinio degiklio darbo ir kuro atsargų. Karšto oro balionai paprastai yra paprastesni ir saugesni eksploatacijoje nei uždegimui jautrūs dujiniai balionai, bet turi ribotą skrydžio trukmę, priklausomai nuo kuro.

Apibendrinant — karšto oro balionas naudoja oro temperatūros skirtumą ir tankio skirtumą, kad sukurtų pakylėjimo jėgą. Tai paprastas, bet įspūdingas ir techniškai įdomus orlaivio tipas, plačiai naudojamas pramogoms, sportui ir mokslo reikmėms.