Balão de ar quente
O balão de ar quente é o mais velho veículo aéreo da história da humanidade. O primeiro voo controlado de um balão de ar quente foi levado a cabo pelos franceses Jean-François Pilâtre de Rozier e François Laurent d'Arlandes no dia 21 de novembro de 1783, em Paris, num balão criado pelos irmãos Montgolfier.
Os primórdios do balonismo
Os primeiros balões de ar quente foram construídos e usados na China. Zhuge Liang, do reino de Shu Han, durante a Era dos Três Reinos (220-280 d.C.), usou pequenas lanternas para emitir sinais de propósito militar. Estas lanternas são conhecidas por lanternas Kongming. Existe também alguma especulação sobre uma demonstração, levada a cabo pelo balonista britânico Julian Nott, no final da década de 1970 e novamente em 2003, que balões de ar quente tetraédricos poderão ter sido usados como um auxílio na construção das famosas linhas de Nazca, que foram criadas pela cultura Nazca, do Peru, entre 400 e 600 d.C. Na Europa, o primeiro voo documentado de um balão de ar quente foi realizado por Bartolomeu de Gusmão, que no dia 8 de Agosto de 1709, em Lisboa, conseguiu fazer com que o aparelho, de 4,5 metros, se elevasse no ar, à frente do então Rei de Portugal D. João V e de sua corte.
O primeiro voo tripulado
Os irmãos Joseph-Ralf e Jacques-Étienne Montgolfier descobriram que o fumo de uma fogueira fazia insuflar um saco de seda. Então, a 5 de Julho de 1783, desenvolveram um balão de ar quente em Annonay, Ardeche, em França, realizando um voo não tripulado que durou 10 minutos. Depois de várias experiências com balões não tripulados, e voos com animais, a 19 de Setembro, em que puseram um carneiro, um pato e um galo a bordo do balão para analisar o efeito da altitude sob os animais, o primeiro voo num balão com seres humanos como tripulantes, com uma corda a prender o balão ao solo, foi realizado no dia 15 de Outubro de 1783, por Pilatre de Rozier tornando-se o primeiro ser humano a ascender em direcção ao céu, alcançando uma altitude de 24 metros, ou seja, o comprimento máximo que a corda lhe permitia ascender. O primeiro voo livre com passageiros humanos foi realizado umas semanas mais tarde, no dia 21 de Novembro de 1783. O Rei Luis XVI decretou que criminosos condenados seriam os primeiros pilotos, porém de Rozier, juntamente com Marquis François d'Arlandes, fez uma petição para terem a honra de serem os primeiros pilotos, honra essa que lhes foi concedida. O primeiro uso de um balão de ar quente com propósitos militares ocorreu em 1794, durante a Batalha de Fleurus, quando os franceses usaram o balão l'Entreprenant para observação do campo e do inimigo.
Na actualidade
Os balões de ar quente modernos, com uma fonte de forte de calor própria, foram desenvolvidos por Ed Yost no início da década de 1950; o seu trabalho resultou no seu primeiro voo bem-sucedido, no dia 22 de outubro de 1960. O primeiro balão moderno a ser construído no Reino Unido foi o Bristol Belle, construído em 1967. Actualmente, a maioria dos balões de ar quente são usados para efeitos recreativos. São capazes de alcançar uma grande altitude. No dia 26 de novembro de 2005, Vijaypat Singhania estabeleceu um recorde de altitude com um balão de ar quente, alcançando uma altura de 21 027 metros. Descolou de Mumbai, na Índia, a pousou 240 quilómetros a sul, em Panchale. O anterior recorde era de 19 811 metros, alcançado por Per Lindstrand, a 6 de julho de 1988 em Plano, no Texas.
Um balão de ar quente de voo tripulado faz uso de um enorme "saco" denominado envelope, com uma abertura da parte inferior chamada de boca ou garganta. Preso ao envelope está o cesto, ou gondola, para transportar os passageiros. Montado por cima do cesto e centrado com a garganta do envelope, encontra-se o queimador, que produz uma fonte de calor ou uma chama, que aquece o ar no interior do envelope. O queimador usa gás propano, um gás líquido que é armazenado em botijas.
Envelope
Os balões de ar quente, na actualidade, fazem uso de materiais como o nylon ou politereftalato de etileno (um poliéster). Durante o processo de fabrico, o material é cortado em painéis e costurado ao longo de fitas, que sustentam e distribuem o peso do cesto. As secções individuais, que se estendem da garganta até à coroa (topo do envelope), são conhecidas como nesgas (pequenas porções de espaço). Um envelope pode ser composto por quatro nesgas, vinte e quatro, ou até mais. Os envelopes frequentemente têm uma peça que se situa no centro da coroa, feita de metal ou alumínio, de aproximadamente 30 centímetros de diâmetro, que podem suster algum tipo de peso ou simplesmente para auxiliar o equilíbrio do envelope e das suas fitas. À volta do centro da coroa, encontra-se a válvula de ventilação, que está ligada ao cesto através de um conjunto de cordas que, quando controladas pela tripulação, permitem que o ar quente no interior do envelope saia pelo topo em momentos controlados, fazendo com que seja possível determinar quando o balão sobe e quando desce.
Cesto
Os cestos são frequentemente compostos por vime ou canas. Estes materiais têm provado ser, ao longo do tempo, resistentes o suficiente, leves, fortes e com uma duração sustentável de acordo com a esperança média de vida conforme o uso do próprio balão. Os cestos são muitas vezes rectangulares ou triangulares. O seu tamanho varia entre a capacidade de passageiros, havendo cestos que podem levar duas pessoas e outros até trinta. Cestos maiores frequentemente possuem divisões internas, que servem como reforço estrutural e para compartimentar os passageiros e seu peso. Pequenos furos podem ser projetados nos cestos, como firma-pés, para facilitar o embarque e desembarque de passageiros. Existem alguns que são feitos de alumínio, compostos por uma fibra que pode ser desmontável, para reduzir o peso e dinamizar o transporte. Estes são usados normalmente por pilotos que voam sem a ajuda de uma tripulação de terra, ou por quem está a tentar estabelecer novos recordes de altitude, de duração de voo ou de distância percorrida. Outros tipos de cestos incluem cestos totalmente fechados, usados normalmente em viagens à volta do mundo.
Queimador
O queimador é um dispositivo que transforma o combustível, por exemplo o propano, de líquido para o estado gasoso, mistura-o com ar, incendeia a mistura e direcciona a chama em direcção à "boca" do envelope. Os queimadores variam de acordo com a sua potência, sendo esta variável conforme o peso do envelope e a distância a ser percorrida. O piloto acciona o queimador através da abertura da válvula de propano, conhecida por "válvula de explosão". Esta válvula pode ter um dispositivo que a fecha sozinha ou pode ser encerrada manualmente pelo piloto. O queimador também tem uma chama piloto, que inicia a combustão do ar e do gás. Esta chama pode ser acendida através de um aparelho ou pelo próprio piloto, com recurso a um isqueiro ou a um aparelho que provoca uma faísca.
Tanques de combustível
Os tanques de propano são normalmente compostos por uma forma cilíndrica, com uma válvula numa extremidade para alimentar o queimador e para ser reabastecido. Podem também estar equipados com um medidor de combustível e um medidor de pressão. A capacidade mais comum de um tanque de combustível varia entre os 38 l, 57 l e 76 l. Podem também ficar dispostos numa posição horizontal ou vertical, e podem ser instalados dentro ou fora do envelope. A pressão necessária para forçar o combustível através do tubo em direcção ao queimador pode ser auxiliada ao inserir outro gás no interior, como o nitrogénio. Os tanques podem ainda ser pré-aquecidos, o que facilita a transição do estado líquido para o estado gasoso. Quando isto acontece, normalmente os tanques são envoltos numa manta térmica para preservar o calor.
Instrumentação
Um balão de ar quente pode estar equipado com uma variedade de instrumentos que auxiliam o piloto a orientar-se. Na maior parte dos casos, o piloto está equipado com um altímetro, um indicador de velocidade de subida e descida (chamado variômetro), e um dispositivo que mede a temperatura do ar dentro e fora do envelope. Nos últimos anos, um GPS também tem sido útil para indicar a velocidade de deslocamento e a direcção.
Criação de sustentação
Aumentar a temperatura do ar dentro do envelope faz com que o mesmo fique menos denso que o ar no exterior do envelope. Devido a este efeito, o balão "flutua". Esta força é exactamente a mesma que é exercida aos objectos quando se encontram na água, e pode-se descrever como impulsão. A quantidade de impulsão resulta da diferença entre a temperatura interior e exterior. Para a maior parte dos envelopes de nylon, a temperatura máxima do ar seu interior é de 120 graus Celsius. É de referir que a temperatura em que o nylon começa a derreter é muito superior 120 °C, porém temperaturas superiores a esta provocam o enfraquecimento da fibra muito mais depressa do que o normal. Com uma temperatura máxima de operação a 120 °C, os envelopes podem ser pilotados durante um período de entre 400 horas e 500 horas, após as quais as fibras precisam de ser substituídas por motivos de segurança.
Para assegurar a segurança do piloto e dos passageiros, um balão de ar quente deve levar consigo várias peças e equipamentos de segurança.
Cesto
Em caso de o queimador ficar com a chama apagada e em caso de o sistema de ignição não funcionar, o piloto deve ter, dentro do cesto, acesso imediato a um dispositivo que sirva de ignição para reacender a chama. Muitos sistemas, especialmente aqueles que transportam passageiros, têm várias botijas, todas ligadas pelo seu próprio cano a dois ou mais queimadores, para manter o balão seguro na eventualidade de um dos queimadores se estragar. Um extintor também é levado no cesto, caso ocorra algum incêndio ou chama. O extintor deve ser adequado ao tipo de material que vai apagar, ao que os pilotos levam sempre 1 ou 2 kg da categoria A, B e E. Uma linha de manejo, ou linha de queda, é outro equipamento de segurança obrigatório em muitos países. Consiste numa corda, cabo ou correia, de comprimento entre 20 metros e 30 metros, que está ligada ao cesto, com um dispositivo de libertação rápida. Quando as condições atmosféricas e o vento são calmos ou inexistentes, o piloto pode lançar este cabo para que a tripulação de terra possa guiar o balão para um local apropriado para aterrar.
Tripulantes
A pessoa responsável por pilotar o avião deve usar, no mínimo, luvas resistentes ao calor ou às chamas. Estas luvas podem ser de couro resistente ou até mesmo de materiais mais sofisticados, como o nomex. Desta forma, o piloto poderá fechar a válvula de gás, caso ocorra uma fuga de combustível ou a existência de uma chama. Uma intervenção rápida por parte do piloto pode transformar um possível desastre num simples imprevisto. Além de luvas próprias, o piloto deve também usar roupa feita de materiais apropriados para que, na eventualidade de entrar em contacto com uma chama, esta não entre imediatamente em contacto com a pele. O uso errado de diversas fibras, à excepção das que são de uso próprio para ambientes de alta temperatura, poderão derreter e maximizar os danos na pele. Muitos pilotos também aconselham aos seus tripulantes o uso de vestuário semelhante nos braços e nas pernas, assim como calçado apropriado que reforce o tornozelo. Finalmente, em alguns balões, especialmente naqueles que têm o queimador pendurado no envelope em vez de estar rigidamente suportado no cesto, podem requerer o uso de capacetes de protecção.
Equipa de solo
A equipa de solo que providencia apoio ao balão de ar quente deve usar luvas nas mãos sempre que possível, aquando do manuseamento das cordas. Devido à proporção e à massa do balão, um balão de tamanho médio é o suficiente para causar queimaduras, através da fricção entre a corda e as mãos, a quem tente parar ou abrandar o balão ao puxar as cordas. A equipa de solo deve também usar calças e calçado apropriado para o tipo de terreno e condições em que o balão poderá aterrar.
Tal como acontece com as aeronaves, os balões de ar quente necessitam manutenção constante para manter as condições mínimas de voo e não perder a sua licença de voo. Como aeronaves feitas de tecido sem controlo horizontal directo, os balões podem ocasionalmente necessitar que fissuras e rasgões sejam remendados. Enquanto algumas tarefas de manutenção podem ser realizadas pelo próprio dono ou piloto, como limpar o balão ou pintá-lo, outras operações mais complexas como cozer uns painéis aos outros, necessitam de um técnico especializado e tal operação fica registada no livrete de manutenção do balão.
Manutenção
Para assegurar que o envelope tenha uma boa esperança de vida e cumpra sempre as condições de segurança, ele deve ser armazenado em espaços limpos e secos. Isto vai prevenir que mofo e bolor danifiquem o tecido do envelope e minimizará o contacto do mesmo com pequenos seres vivos que também o possam danificar; na eventualidade de o envelope ser usado durante um período de tempo chuvoso ou húmido, o mesmo deve ser limpo e estendido para que possa secar. O queimador e o sistema de combustível devem ser guardados de igual modo num local seguro; contudo, embora o equipamento seja sempre tratado com cuidado, vários componentes devem ser sempre verificados e substituídos, como por exemplo mangueiras de combustível danificadas. Já o cesto pode necessitar ocasionalmente pequenas reparações, restaurações ou até mesmo reforços; caso o cesto esteja equipado com esquis ou patins, estes também deve ser frequentemente monitorizados e substituídos quando necessário.
Reparação
Em caso de pequenos contratempos, queimaduras, ou até fissuras e rasgões no tecido do envelope, existem remendos que podem ser aplicados ou então o painel inteiro pode ser substituído. Remendos podem ser colocados com fita adesiva, cola, costura ou mesmo uma combinação destas técnicas. Substituir um painel inteiro requer que toda a costura à volta do painel usado seja removida com cuidado, para que um novo painel, exactamente das mesmas proporções, possa ser cozido.
Dependendo do tamanho do balão, da sua localização e da intenção de uso, os balões de ar quente e os seus pilotos precisam de cumprir regulamentações especificas:
Em Portugal
Em Portugal, uma pessoa para se tornar num piloto de balões de ar quente necessita de receber formação, teórica e prática, sobre diversos temas que envolvem o balonismo, como a meteorologia, radiotelefonia, conhecimentos sobre materiais, entre outros, de acordo com a Circular de Informação Aerónautica (CIA) n.º 15 de 2009. Embora o curso de pilotagem possa ser tirado numa escola de aviação de aeronaves de motor, a primeira escola especialmente para pilotos de balões de ar quente em Portugal abriu portas apenas em 2012, em Fronteira, no Alto-Alentejo.
Na Austrália
Na Austrália, os pilotos privados de balões estão associados com a Australian Ballooning Federation e tipicamente são membros de clubes regionais de balonismo. Operadores comerciais, que efectuam voos onde cobram bilhete aos passageiros ou fazem publicidade, operam sob o Air Operators Certificate da Australian Civil Aviation and Safety Authority (CASA), com a supervisão de um piloto-chefe. Existem diferentes graus de experiência antes de um piloto poder pilotar balões de maior volume. Todos os balões de ar quente têm que ser aeronaves registadas na CASA e são sujeitos a inspecções de segurança e aeronavegabilidade.
No Reino Unido
No Reino Unido, um balão de ar quente é uma aeronave registada, como qualquer outra aeronave de asa fixa ou helicóptero. A pessoa responsável por pilotar o balão deve ter uma Private Pilot's Licence (PPL(B)) válida, que é atribuída pela Civil Aviation Authority especificamente para balonismo. Existem dois tipos de licenças para balonismo comercial: CPL(B) Restricted e CPL(B). A CPL(B) Restricted é necessária se um piloto estiver a trabalhar para uma empresa ou uma campanha publicitária e está a ser pago para pilotar. A CPL(B), por outro lado, é necessária se o piloto estiver a cobrar bilhetes para outras pessoas andarem no seu balão.
Nos Estados Unidos
Nos Estados Unidos, um piloto de balões de ar quente deve ter consigo um Certificado de Pilotagem da Federal Aviation Administration (FAA) com a classificação de "Balão livre mais leve que o ar", e se o piloto também estiver qualificado para pilotar balões da gás, terá também a classificação de "Limitado a balões de ar quente com aquecedor em voo". Um piloto não precisa de uma licença para pilotar uma aeronave ultra-leve, porém aconselha-se que tenha algum treino, critério que também está presente em torno de alguns balões de ar quente. Para cobrar dinheiro aos passageiros (e participar em festivais), um piloto tem que ter uma Certificação de Pilotagem Comercial. Os pilotos de balões de ar quente comerciais podem ser instrutores de voo dos mesmos. Apesar de muitos pilotos de balões voarem por puro prazer, muitos conseguem ganhar rendimento ao fazê-lo, ao ponto de se tornar uma profissão a tempo inteiro; alguns pilotam balões onde levam passageiros com eles, enquanto outros voam apenas balões publicitários.
O maior fabricante de balões de ar quente do mundo é a companhia Cameron Balloons, de Bristol, Inglaterra, que detém outras empresas como a Lindstrand Balloons e a Thunder and Colt. Estas três empresas britânicas têm criado e desenvolvido diversos balões dos mais variados formatos. Estes balões com formato pouco ortodoxo fazem uso do mesmo princípio que os balões convencionais. Já o segundo maior fabricante do mundo, a empresa Ultramagic, com base em Espanha, produz entre 80 a 120 balões de ar quente todos os anos. Apesar de também produzir balões com formato pouco ortodoxo, esta empresa caracteriza-se pelo enorme tamanho de balões que consegue produzir, como o N-500 que consegue transportar 27 pessoas no seu cesto. Nos Estados Unidos, a Aerostar International foi a maior fabricante de balões, até encerrar em Janeiro de 2007. Firefly Balloons, anteriormente The Balloon Works, e a Head Balloons, são exemplos de fabricantes norte-americanos. No Canadá, os maiores fabricantes são a Sundance Balloons e a Fantasy Sky Promotions. Outros fabricantes incluem Kavanagh Balloons na Austrália, Schroeder Fire Balloons na Alemanha e Kubicek Balloons da República Checa.
