¿Qué determina la velocidad máxima en tierra de los globos aerostáticos?

Los globos viajan con el viento, por lo que todo su movimiento sobre el suelo proviene de los movimientos del aire.

¿Los globos aerostáticos tienen la capacidad de controlar su velocidad de avance? ¿Si es así, cómo?

Esta fue una pregunta candente en el siglo XIX y se hicieron muchos intentos para influir en la velocidad respecto al suelo, además de elevarse a mayores altitudes y probar si la dirección del viento es diferente. Las personas ingenuas agregaron velas, pero tuvieron que notar que permanecían flojas y solo agregaban peso. Otros agregaron paletas o motores ( se probaron motores de vapor , eléctricos y de gasolina ), pero el éxito fue limitado antes de que los zepelines comenzaran a hacer que los viajes dirigidos fueran más livianos que el aire.

El aeronauta sueco Salomon August Andrée probó una variedad interesante y agregó tres cuerdas largas a su globo, cuyos extremos se arrastraban por el suelo. Esto provocó un arrastre que redujo la velocidad del globo, lo que le dio cierta diferencia de velocidad con respecto al viento. Ahora, con algo de viento relativo, las velas podrían generar una fuerza que podría mover el globo hacia los lados. Sin embargo, cuando se probó en 1897, dos de las cuerdas se perdieron durante el lanzamiento y la restante resultó ineficaz.

El globo de Andrèe ( fuente de la imagen )

¿Existe un límite máximo para la velocidad respecto al suelo de un globo aerostático?

No, si el globo se eleva hacia la corriente en chorro, puede viajar a varios cientos de millas por hora. No hay límite de velocidad una vez que el globo está en el aire.

Sin embargo, el llenado y lanzamiento del globo requiere vientos en calma; los globos aerostáticos casi nunca parten con vientos superiores a 10 millas por hora. Aterrizar con vientos más fuertes se vuelve peligroso, por lo que aquí también se prefiere un viento tranquilo.

¿Qué factores contribuyen a este límite de velocidad?

No se trata de límites de velocidad terrestre, sino de límites de velocidad del viento: si bien no hay un límite fijo, los vientos más fuertes evitarán que la envolvente se estire por completo y se levante cuando se prepara para el lanzamiento. En cambio, el lado de barlovento permanecerá abollado. Durante el aterrizaje, la góndola será arrastrada por el suelo cuando el viento sea demasiado fuerte. Ambos factores permiten que los aeronautas prefieran un viento más tranquilo para el despegue y el aterrizaje. Una vez que el globo está en el aire, ya no existe ese límite.

Un globo aerostático no tiene medios de propulsión (horizontal). Como tal, no se moverá en relación con el medio circundante (el aire). Si el aire se mueve en relación con el suelo (viento), el globo permanecerá estacionario en relación con el aire y, por lo tanto, también se moverá sobre el suelo.

En otras palabras, si el viento sopla a 10 nudos, el globo tendrá una velocidad respecto al suelo de 10 nudos. Si el viento sopla a 200 nudos, el globo tendrá una velocidad respecto al suelo de 200 nudos. Independientemente, desde la perspectiva del globo, estará estacionario (en relación con el aire).

Las únicas fuerzas horizontales que actúan sobre los globos aerostáticos son las de arrastre debido al viento. En otras palabras, los globos son empujados solo por el viento. No hay ninguna otra fuerza horizontal (por ejemplo, un motor u otro medio de propulsión) que actúe sobre el globo. Esto significa que tan pronto como el globo alcance la velocidad del viento, no sentirá ninguna otra fuerza horizontal. Si disminuye/acelera por alguna razón, el viento lo empujará de nuevo hasta que alcance la velocidad del viento.

Por lo tanto: La velocidad respecto al suelo del globo es siempre la del viento.

Como nota al margen: los globos explotan el hecho de que a diferentes altitudes el viento sopla en diferentes direcciones y con diferentes fuerzas. Al volar a diferentes altitudes, el globo puede usar las diferentes direcciones del viento para llegar a su destino.

Un globo de aire caliente común se desplaza con el viento, por lo que su velocidad respecto al suelo es siempre la del viento.

Es posible cierto control sobre la dirección del vuelo sabiendo o adivinando la dirección del viento a diferentes altitudes y subiendo o bajando a un nivel donde el viento es favorable.

Un "globo dirigible" de aire caliente o aeronave tiene un motor y una hélice. Pero han sido pocos y esporádicos, no sé si alguno sigue volando.