¿Cómo controlan la altitud los dirigibles?

Un piloto de dirigible tiene tres formas de ajustar la sustentación:

1. Todo vehículo más ligero que el aire necesita algo de lastre para ajustar su peso. Esto podría ser arena, pero se usa principalmente agua.

2. Un dirigible se llena solo parcialmente con helio. El sobre se mantiene tenso llenando una bolsa interior con aire, llamada globo . Si presiona un poco más de aire en esta bolsa, la densidad total de los gases en el sobre aumenta, mientras que el volumen se mantiene prácticamente constante. Esto permite un ajuste fino. Los globos de proa y popa incluso permiten recortar la actitud de cabeceo.

3. Cuando la aeronave se mueve, el aire proporciona un poco de sustentación dinámica o carga aerodinámica, según la actitud de cabeceo y la desviación del elevador. Esto es un poco complicado, porque las aeronaves no son estables y un comando de cabeceo hacia arriba conducirá a la pérdida de altitud por debajo de una velocidad crítica.

Los globos en este dibujo seccionado de un dirigible de Goodyear están numerados 2 y 4.

En un día tranquilo, la mayor perturbación es en realidad el sol. Si el sobre se expone a la luz solar directa, se calentará y el gas del interior también se calentará, lo que hará que el dirigible se eleve. Si el sol está cubierto por una nube, el gas se enfría y pierde algo de sustentación. ¡En días parcialmente nublados no es fácil mantener la misma altitud!

Otra amenaza es un gradiente de temperatura atmosférica inestable. A los pilotos de planeadores les encanta esto, porque les dará fuertes térmicas, pero el gas dentro de la aeronave se comportará de manera similar a esa burbuja de gas más caliente que causa las térmicas. Cuando la aeronave se eleva, el gas del interior se enfría menos rápidamente que el aire circundante, y la aeronave ganará sustentación cuando suba. Se vuelve realmente malo en el camino hacia abajo: ahora el gas también se calienta menos rápido y la aeronave pierde sustentación a medida que desciende. El piloto de la aeronave necesita soltar algo de lastre o crear una sustentación más dinámica, o su nave se estrellará contra el suelo.

Los dirigibles de largo alcance como el LZ-127 usaban una mezcla de gases de hidrocarburos como combustible. Esta mezcla (llamada Blaugas ) se equilibró para que fuera tan pesada como el aire y llenó algunas de las celdas de gas dentro de la envoltura. El combustible consumido sería desplazado por aire, por lo que no era necesario ajustar la elevación en un viaje largo.

Dentro de la aeronave hay globos que están llenos de aire. Estos se pueden inflar fácilmente con un compresor y desinflarse a la atmósfera exterior sin desperdiciar el preciado gas de elevación, especialmente en los nuevos diseños donde el gas de elevación suele ser helio seguro pero costoso.

En los barcos no rígidos y semirrígidos, los globos están dentro de la celda de gas. En los barcos rígidos, los globos estaban entre las celdas de gas y, junto con ellas, estaban limitados por la cubierta exterior.

Normalmente hay al menos dos balones, adelante y atrás, para proporcionar control de tono.

En cuanto al control de altitud, las aeronaves son en realidad estables en altitud. A medida que el barco asciende, el caparazón no permite que el gas se expanda tan rápido como disminuye la presión exterior, lo que reduce la flotabilidad. Por supuesto, a medida que se quema el combustible, el peso disminuye y la presión debe ajustarse en consecuencia para mantener la altitud. Muchas aeronaves también tienen motores giratorios que permiten un empuje adicional hacia arriba o hacia abajo.