Фонарь китайский – принцип действия и изготовление своими руками

Китайский фонарик - это... Что такое Китайский фонарик?

О растении см. физалис обыкновенный

Китайский фонарик также известный как небесный фонарик — бумажная летающая светящаяся конструкция из бумаги, натянутой на легкий деревянный каркас. Действует она по принципу монгольфьера и пользуется популярностью в восточных странах.

Для массового запуска фонариков на территории России в соответствии с Воздушным Кодексом требуется разрешение органов организации воздушного движения. [1]

История

Первые упоминания о небесных фонариках были найдены в летописях, описывавших военные походы генерала Чжугэ Ляну (180—234 н. э., почётный титул Кунмин), который, как сообщают источники, использовал их, чтобы вселять страх во вражеские войска: Однако устройство, представляющее собой лампу в бумажной ёмкости, зарегистрировано ранее, и, согласно Джозефу Нидхэму, воздушные шары с горячим воздухом в Китае были известны в III в. до н. э.

Также известно, что небесные фонарики использовались как универсальное средство передачи сигналов между командованием и различными армейскими подразделениями в китайской армии

[2]. Позже в Китае и других восточных странах запуску небесных фонариков придавали определенное религиозное значение.

В Европе небесные фонарики стали массово появляться в 2006 году.[источник не указан 217 дней] В 2005 году, в память о жертвах Землетрясения в Индийском океане в 2004 году, на пляже Khao Lak (в Таиланде) было запущенно около 5000 фонариков. Журналист Чжоу Синь (Ганджоу Дэйли) с фотографией этого события занял второе место в категории «Искусство и развлечения» в самом престижном международном конкурсе фотожурналистов World Press Photo[3]

Устройство

Роль несущей конструкции в небесном фонарике выполняет легкий деревянный каркас, как правило бамбуковый. В нижней его части имеется горелка, закрепленная на тонкой проволоке. Традиционная горелка изготавливается из кусочка хлопчато-бумажной ткани, пропитанной воском, либо из пористой бумаги, пропитанной легковоспламеняющимися жидкостями. В современных фонариках горелку иногда делают из горючих полимеров. Купол изготавливается из рисовой бумаги с добавлением тутового дерева. Бумагу, как правило, пропитывают специальным негорючим составом, чтобы она не загоралась. Каркас и купол небесного фонарика могут иметь различную форму, от стандартных геометрических фигур (цилиндр, шар) до изображений животных и популярных предметов обихода.

Принцип действия

Принцип полёта небесного фонарика

Пламя горелки нагревает воздух внутри фонарика до 100~120 °С. При нагревании плотность воздуха становится меньше, а соответственно и его масса. Воздух внутри фонарика становится легче воздуха снаружи, поэтому фонарик всплывает в холодном воздухе.[4]

Плотность нагретого воздуха внутри фонарика можно посчитать, используя уравнение состояния идеального газа

где ρ — плотность воздуха, p — абсолютное давление, R — универсальная газовая постоянная для сухого воздуха (287,058 Дж(кг·К)) и T — абсолютная температура в Кельвинах.

Объем среднего фонарика приблизительно равен 0.25 м³. При стандартном атмосферном давлении в 101,325 КПа и температуре воздуха 20 °С плотность атмосферного воздуха составляет 1,2041 кг⁄м³. Отсюда следует, что масса воздуха в фонарике объемом 0.25 м³ составит около 300 граммов.

При нагревании воздуха внутри фонаря до температуры в 100 °С его плотность понизится, и составит 0,946 кг⁄м³. При такой плотности, масса воздуха внутри фонарика будет уже не 300 г, а 236 г. Масса конструкции среднего китайского фонарика около 50 г. Общая масса фонарика (с нагретым воздухом внутри) 50 г + 236 г = 286 г. Получается, что полная масса фонарика на 14 г меньше массы воздуха, занимающего такой же объем. Эта разница отвечает подъемной силе, действующей на фонарик.

Согласно закону Архимеда на тело, погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости (или газа), , где  — плотность жидкости (газа),  — ускорение свободного падения, а  — объём погружённого тела.

Для фонарика выталкивающая сила = 1,20кг⁄м³ × 9,8 м/с² × 0,25 м³ = 2,94 Н. Сила тяжести, действующая на фонарик, = 0,286 кг × 9,8 м/с² = 2,80 Н.

Поведение фонарика зависит от соотношения между модулями силы тяжести и силы Архимеда , которые действуют на это тело. Фонарик начнет подниматься в небо, если выполняется условие . В нашем случае это условие выполняется, так как 2,80 Н < 2,94 Н.

Некоторые характеристики

Вес среднего небесного фонарика составляет 50-100 г. Высота подъема обычно находится в пределах 200—500 метров, время горения топлива в горелке — 15-20 минут. Размеры фонариков варьируются от от 70*28 см до 170*50 см (высота*диаметр нижнего кольца)[5]

Безопасность при эксплуатации

При запуске небесных фонариков нужно соблюдать определенные требования безопасности[6]. Например, нельзя запускать их в непосредственной близости от аэропортов и пожароопасных сооружений. Во избежание возгораний нельзя запускать фонарики в ветреную погоду.

Запуск небесных фонариков запрещён во многих государствах. Металлический каркас от упавших фонариков приводит к гибели домашнего скота, который съедает проволоку вместе с сеном, собаки на прогулке ранят этой проволокой лапы. Не успевшие потухнуть перед приземлением свечи поджигают соломенные крыши и даже уничтожают целые поля. Известны случаи вывода из строя электростанции и возникновения пожара в жилом доме, приведшего к гибели людей[7].

Мероприятие по запуску фонариков в Москве

Примечания

dic.academic.ru

Китайский фонарь | Террария вики

Китайский фонарь344

Можно поставить

Да

Макс. в ячейке

99

Инструмент

Кирка/Бур

Продажа

Китайский фонарь (Chinese Lantern) — декоративный источник света, добавленный в обновлении 1.0.6. Крепится к потолку. Можно выключить с помощью проводов.

Интересный факт.

Иероглиф 开 на самой лампе переводится с китайского "открыть". 

Рецепт

Китайский фонарь

Рабочие места

Результат

Китайский фонарь 1

terraria.fandom.com

Китайский фонарик Википедия

О растении см. физалис обыкновенный

Китайский фонарик — летающая светящаяся конструкция из бумаги, натянутой на легкий деревянный каркас. Действует она по принципу монгольфьера и пользуется популярностью в восточных странах.

Постановлением правительства РФ от 17 февраля 2014 г. N113 запуск китайских фонариков в городах, поселках и вблизи зеленых массивов был запрещен:[1]

Правила противопожарного режима в Российской Федерации ... Пункт 77... Запрещается на территории поселений и городских округов, а также на расстоянии менее 100 метров от лесных массивов запускать неуправляемые изделия из горючих материалов, принцип подъема которых на высоту основан на нагревании воздуха внутри конструкции с помощью открытого огня.

История[ | ]

Первые упоминания о китайских бумажных фонарях были найдены в летописях, описывавших военные походы генерала Чжугэ Ляну (180—234 н. э., почётный титул Кунмин), который, как сообщают источники, использовал их, чтобы вселять страх во вражеские войска:

Масляная лампа была установлена под большим бумажным мешком, который поднимался с горячим воздухом от лампы. … Враги были охвачены страхом из-за света в воздухе, думая, что божественная сила помогала ему.

[2]

Однако устройство, представляющее собой лампу в бумажной ёмкости, зарегистрировано ранее, и, согласно Джозефу Нидэму, воздушные шары с горячим воздухом в Китае были известны в III в. до н. э.

Также известно, что летающие китайские фонарики использовались как универсальное средство передачи сигналов между командованием и различными армейскими подразделениями в китайской армии[3]. Позже в Китае и других восточных странах запуску бумажных фонариков придавали определенное религиозное значение.

В Европе китайские фонарики стали массово появляться в 2005 году.[источник не указан 2655 дней] В 2005 году, в память о жертвах Землетрясения в Индийском океане в 2004 году, на пляже Khao Lak (в Таиланде) было запущенно около 5 тысяч фонариков. Журналист Чжоу Синь (Ганджоу Дэйли) с фотографией этого события занял второе место в категории «Искусство и развлечения» в престижном международном конкурсе фотожурналистов World Press Photo[4].

Устройство[ | ]

Роль несущей конструкции в небесном фонарике выполняет легкий деревянный каркас, как правило бамбуковый. В нижней его части имеется горелка, закрепленная на тонкой проволоке. Традиционная горелка изготавливается из кусочка хлопчатобумажной ткани, пропитанной воском, либо из пористой бумаги, пропитанной легковоспламеняющимися жидкостями. В современных фонариках горелку иногда делают из горючих полимеров. Купол изготавливается из рисовой бумаги с добавлением тутового дерева. Бумагу, как правило, пропитывают специальным негорючим состав

ru-wiki.ru

КАК УЛУЧШИТЬ КИТАЙСКИЙ ФОНАРИК

Добрый день всем читателям и почитателям сайта Радиосхемы! Сегодня хочу вас ознакомить с очередной переделкой китайского фонаря.

Как-то раз достался мне пластиковый корпус внушительных размеров от какого-то китайского фонарика неизвестной фирмы, совершенно бесплатно. Решил, что пригодится  - что-нибудь сделаю. Разобрав, обнаружил внутри совершенно дохлый аккумулятор неизвестного производителя, на нём нет ни одной надписи. Светоизлучающие элементы так же отсутствовали. Ну и отложил его до лучших времён.

Замена аккумулятора

Впоследствии был куплен аналогичный по размерам аккумулятор на 6 вольт 4,5 А/ч. Правда размер его был чуточку больше, поэтому пришлось корпус, что называется «доработать напильником».

В верхней части фонаря, очевидно, была какая-то лампа накаливания. Не много пораскинув мозгами и глазами по своим закромам, обнаружил, что в место последней, очень неплохо подходит линза от одноваттного светодиода. Которая, при помощи всё того же напильника, удачно вписалась в сие технологическое отверстие, вместе с тем же светодиодом. И на него же в последствие было приклеено два кусочка алюминиевого профиля от раздвижных мебельных дверей, в качестве радиатора. Изначально хотелось поставить туда трёх ваттный светодиод, но опыт использования таких диодов говорил, что не хватит площади охлаждения у моего импровизированного радиатора (а больший по размеру, не уместился бы внутри фонаря), поэтому решил остановиться на одноваттном диоде.

Запитывать светодиод хотел с помощью драйвера на микросхеме МС34063. Но тут попалась под руки автомобильная зарядка для телефона, как выяснилась построенная на каком-то китайском аналоге всё той же МС34063, так как схема совпадала один в один. Решил взять эту плату за основу, отпаял USB разъём, заменил делитель напряжения на многооборотный подстроечный резистор. Выставил ток в 270 мА (в то время как диод рассчитан на 350 мА – будет запас). Силы света вполне хватает, чтобы ночью осветить пространство метров на 15-20.

Установка светодиодов

Далее, в нижней части, скорее всего, была какая-то люминесцентная лампа. Что можно определить по характерным выступам на отражателе. Не долго думая, решил установить туда светодиоды, недавно пришедшие с Китая:

Делалось всё очень просто. На бумаге в клеточку разметил расположение светодиодов, приклеил на отражатель бумажным клеем и просверлил миллиметровым сверлом отверстия под выводы. Убрал бумагу, почистил отражатель тряпочкой от клея, вставил светодиоды и загнул ножки. Так как не хотелось лепить драйвер, решил ограничиться резисторами. Светодиоды соединил все параллельно и на каждый светодиод поставил по резистору на 180 Ом, использовал для этого SMD резисторы, которые вплавил прямо в пластик, так как аккумулятор оказался великоват и места для выводных элементов просто не оказалось.

Выключатель питания расположен в верхней части ручки и имеет три фиксированных положения. В среднем положении всё выключено, в крайнем заднем положении включена нижняя часть фонаря, она даёт рассеянный свет. А в крайнем переднем положении включается верхняя часть и даёт узко направленный пучок света, плюс к нему запитывается нижняя часть через припаянный к выключателю диод.

Индикатор напряжения

Потом возникла мысль сделать индикацию заряда аккумулятора. Перелопатил интернет, нашёл такую таблицу:

Так как аккумулятор у меня на 6 вольт числа с графы «напряжение» необходимо разделить на два. Решил собрать индикатор на широко распространённой микросхеме LM324, представляющей из себя счетверённый операционный усилитель (ОУ). Так как похожую схему уже паял для световой индикации металлоискателя, то у меня осталась печатка, которую впоследствии пришлось немного доработать. Для отображения информации о состоянии аккумулятора взял четыре значения (по числу ОУ) – 20%, 40%, 60% и 80%. Полдня пришлось убить только для расчета делителя напряжения, даже специально составил для этого таблицу в Excel, что бы легче было считать.

Далее всё было уже проще, сделал печатку, напаял деталей и... вуаля, всё работает!

Кнопку включения индикатора вывел на корпус под ручкой, при нажатии на неё загорается соответствующее заряду число светодиодов. Если горит один то 20%, если все, то 80% и больше.

Power Bank

Следующей функцией моего фонаря стала возможность заряжать мобильные устройства. Так как аккумулятор имеет не плохую ёмкость, он вполне может сойти за Power Bank.

Долго думал над тем, каким образом согласовать уровни напряжений аккумулятора и мобильного телефона. Сначала хотел сделать всё тот же  преобразователь на МС34063, но он не подошёл из-за маленькой разницы напряжений, был вариант установить LM7805, но он опять же отпал по той же причине. В итоге, пообщавшись на нашем форуме с друзьями радиолюбителями (за что им огромное спасибо!) пришёл к выводу, что можно использовать обыкновенный резистор, который будет ограничивать ток и путём не сложных манипуляций с законом Ома был произведён рассчёт данного элемента. Получилось 3 Ома 1 Вт.

Индикатор заряда

Далее, что бы контролировать визуально процесс заряда мобильного устройства, был введён индикатор на светодиоде, который также вывел наружу корпуса.

Далее предполагается модернизация фонаря, путём установки на него солнечной панели на боковую поверхность корпуса, для постоянной подзарядки аккумулятора. Ведь большую часть времени фонарь находится в выключенном состоянии. Получится такая походная, автономная мини электростанция. Для зарядки мобильника и освещения. На этой весёлой ноте разрешите откланяться, до новых встреч на страницах сайта Радиосхемы! Автор - Тёмыч (Артём Богатырь)

   Форум по LED

   Обсудить статью КАК УЛУЧШИТЬ КИТАЙСКИЙ ФОНАРИК




radioskot.ru

Китайский фонарик Википедия

О растении см. физалис обыкновенный

Китайский фонарик — летающая светящаяся конструкция из бумаги, натянутой на легкий деревянный каркас. Действует она по принципу монгольфьера и пользуется популярностью в восточных странах.

Постановлением правительства РФ от 17 февраля 2014 г. N113 запуск китайских фонариков в городах, поселках и вблизи зеленых массивов был запрещен:[1]

Правила противопожарного режима в Российской Федерации ... Пункт 77... Запрещается на территории поселений и городских округов, а также на расстоянии менее 100 метров от лесных массивов запускать неуправляемые изделия из горючих материалов, принцип подъема которых на высоту основан на нагревании воздуха внутри конструкции с помощью открытого огня.

История

Первые упоминания о китайских бумажных фонарях были найдены в летописях, описывавших военные походы генерала Чжугэ Ляну (180—234 н. э., почётный титул Кунмин), который, как сообщают источники, использовал их, чтобы вселять страх во вражеские войска:

Масляная лампа была установлена под большим бумажным мешком, который поднимался с горячим воздухом от лампы. … Враги были охвачены страхом из-за света в воздухе, думая, что божественная сила помогала ему.[2]

Однако устройство, представляющее собой лампу в бумажной ёмкости, зарегистрировано ранее, и, согласно Джозефу Нидэму, воздушные шары с горячим воздухом в Китае были известны в III в. до н. э.

Также известно, что летающие китайские фонарики использовались как универсальное средство передачи сигналов между командованием и различными армейскими подразделениями в китайской армии[3]. Позже в Китае и других восточных странах запуску бумажных фонариков придавали определенное религиозное значение.

В Европе китайские фонарики стали массово появляться в 2005 году.[источник не указан 2655 дней] В 2005 году, в память о жертвах Землетрясения в Индийском океане в 2004 году, на пляже Khao Lak (в Таиланде) было запущенно около 5 тысяч фонариков. Журналист Чжоу Синь (Ганджоу Дэйли) с фотографией этого события занял второе место в категории «Искусство и развлечения» в престижном международном конкурсе фотожурналистов World Press Photo[4].

Устройство

Роль несущей конструкции в небесном фонарике выполняет легкий деревянный каркас, как правило бамбуковый. В нижней его части имеется горелка, закрепленная на тонкой проволоке. Традиционная горелка изготавливается из кусочка хлопчатобумажной ткани, пропитанной воском, либо из пористой бумаги, пропитанной легковоспламеняющимися жидкостями. В современных фонариках горелку иногда делают из горючих полимеров. Купол изготавливается из рисовой бумаги с добавлением тутового дерева. Бумагу, как правило, пропитывают специальным негорючим составом, чтобы она не загоралась.

Каркас и купол небесного фонарика могут иметь различную форму, от стандартных геометрических фигур (цилиндр, шар) до изображений животных и популярных предметов обихода.

Принцип действия

Принцип полёта небесного фонарика

Пламя горелки нагревает воздух внутри фонарика до 100~120 °С. При нагревании плотность воздуха становится меньше, а соответственно и его масса. Воздух внутри фонарика становится легче воздуха снаружи, поэтому фонарик всплывает в холодном воздухе.[5]

Плотность нагретого воздуха внутри фонарика можно посчитать, используя уравнение состояния идеального газа

ρ=pR⋅T,{\displaystyle \rho ={\frac {p}{R\cdot T}},}

где ρ — плотность воздуха, p — абсолютное давление, R — универсальная газовая постоянная для сухого воздуха (287,058 Дж(кг·К)) и T — абсолютная температура в Кельвинах.

Объем среднего фонарика приблизительно равен 0.25 м³. При стандартном атмосферном давлении в 101,325 КПа и температуре воздуха 20 °С плотность атмосферного воздуха составляет 1,2041 кг⁄м³. Отсюда следует, что масса воздуха в фонарике объемом 0.25 м³ составит около 300 граммов.

При нагревании воздуха внутри фонаря до температуры в 100 °С его плотность понизится, и составит 0,946 кг⁄м³. При такой плотности, масса воздуха внутри фонарика будет уже не 300 г, а 236 г. Масса конструкции среднего китайского фонарика около 50 г. Общая масса фонарика (с нагретым воздухом внутри) 50 г + 236 г = 286 г. Получается, что полная масса фонарика на 14 г меньше массы воздуха, занимающего такой же объем. Эта разница отвечает подъемной силе, действующей на фонарик.

Согласно закону Архимеда на тело, погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости (или газа), FA=ρgV{\displaystyle F_{A}=\rho gV}, где ρ{\displaystyle \rho } — плотность жидкости (газа), g{\displaystyle {g}} — ускорение свободного падения, а V{\displaystyle V} — объём погружённого тела.

Для фонарика выталкивающая сила FA{\displaystyle F_{A}} = 1,20кг⁄м³ × 9,8 м/с² × 0,25 м³ = 2,94 Н. Сила тяжести, действующая на фонарик, FT{\displaystyle F_{T}} = 0,286 кг × 9,8 м/с² = 2,80 Н.

Поведение фонарика зависит от соотношения между модулями силы тяжести FT{\displaystyle F_{T}} и силы Архимеда FA{\displaystyle F_{A}}, которые действуют на это тело. Фонарик начнет подниматься в небо, если выполняется условие FT<FA{\displaystyle F_{T}<F_{A}}. В нашем случае это условие выполняется, так как 2,80 Н < 2,94 Н.

Некоторые характеристики

Вес среднего китайского фонарика составляет 50-100 г. Высота подъема обычно находится в пределах 200—500 метров, время горения топлива в горелке — 15-20 минут. Размеры фонариков варьируются от 70*28 см до 170*50 см (высота*диаметр нижнего кольца).

Безопасность при эксплуатации

При запуске небесных фонариков нужно соблюдать определенные требования безопасности.

Например, нельзя запускать их в непосредственной близости от аэропортов и пожароопасных сооружений, в том числе в городах, поселениях, вблизи лесных массивов. Во избежание возгораний нельзя запускать фонарики в ветреную погоду.

Запуск небесных фонариков запрещён во многих государствах. Металлический каркас от упавших фонариков приводит к гибели домашнего скота, который съедает проволоку вместе с сеном, собаки на прогулке ранят этой проволокой лапы. Не успевшие потухнуть перед приземлением свечи поджигают соломенные крыши и даже уничтожают целые поля. Известны случаи вывода из строя электростанции и возникновения пожара в жилом доме, приведшего к гибели людей[6].

Для массового запуска фонариков на территории России в соответствии с Воздушным Кодексом требуется разрешение органов организации воздушного движения, из-за возможной опасности для полетов авиации. [7]

Массовые запуски требуют согласований с местными властями как и другие массовые мероприятия. Подобные акции могут создавать обильное количество мусора, рассеянного по значительной территории.

Мероприятие по запуску фонариков в Москве

Примечания

См. также

wikiredia.ru

Китайский фонарь -- Международное радио Китая

Фонарь является одним из видов традиционных художественных изделий Китая. По важным праздникам по всей стране горят цветные фонари, висят праздничные украшения. По мере расширения контактов Китая с внешним миром китайские фонари появились и за границей. Во время праздников в тех местах, где компактно проживают китайские эмигранты, непременно вывешивают разнообразные фонари. В последние годы передвижные выставки китайских фонарей часто устраивают в различных странах мира, и они пользуются популярностью среди местных жителей.

Согласно историческим записям, китайские фонари возникли более 1800 лет назад, в эпоху династии Западная Хань. До сих пор во всех районах Китая сохранилась традиция устраивать во время праздника Юаньсяо выставки фонарей. Множество людей приходит полюбоваться фонарями различных форм и конструкций. В этот день дети выносят на улицу самодельные или купленные в магазинах фонари.

Теперь фонари уже стали символом празднований. По форме китайские фонари очень разнообразны. Особенно популярны четыерх- и шестигранные фонари, обтянутые цветной материей газовые светильники с различными рисунками. В канун праздника их развешивают в каждом доме.

Китайские фонари бывают разных видов и форм, они неодинаковы по величине, есть фонарики с крутящимися картинками внутри, фонарики в виде дракона, фонарики с изображением дракона, дворцовые фонарики и т.д. Среди них самыми популярными являются фонарики с вращающимися картинками внутри и фонарики в виде дракона. Дракон – это символ китайской нации.

Танец с фонарями в виде огненного дракона является одним из традиционных мероприятий во многих районах Китая во время встречи праздника, в некоторых местах еще устраивают выставки и конкурсы на лучший фонарь. Особенно на праздник Юаньсяо почти по всей стране устраивают различные фольклорные представления, в том числе и танцы с фонарями в виде дракона, а также мероприятия любования фонарями.

В пригороде Сианя есть деревня под названием Саньчжао, которая известна изготовлением фонарей. Ныне почти все жители этой деревни умеют делать фонари. Здешние фонари не только распространены во внутренних районах Китая, но и вывозятся в Сянган и Аомэнь, в Республику Корея, Японию, страны Юго-восточной Азии.

russian.cri.cn

Китайский фонарик — Википедия

О растении см. физалис обыкновенный

Небесный фонарик также известный как китайский фонарик — бумажная летающая светящаяся конструкция из бумаги, натянутой на легкий деревянный каркас. Действует она по принципу монгольфьера и пользуется популярностью в восточных странах.

Постановлением правительства РФ от 17 февраля 2014 г. N113 запуск китайских фонариков в городах, поселках и вблизи зеленых массивов был запрещен:[1]

Правила противопожарного режима в Российской Федерации ... Пункт 77... Запрещается на территории поселений и городских округов, а также на расстоянии менее 100 метров от лесных массивов запускать неуправляемые изделия из горючих материалов, принцип подъема которых на высоту основан на нагревании воздуха внутри конструкции с помощью открытого огня.

Первые упоминания о китайских бумажных фонарях были найдены в летописях, описывавших военные походы генерала Чжугэ Ляну (180—234 н. э., почётный титул Кунмин), который, как сообщают источники, использовал их, чтобы вселять страх во вражеские войска:

Масляная лампа была установлена под большим бумажным мешком, который поднимался с горячим воздухом от лампы. … Враги были охвачены страхом из-за света в воздухе, думая, что божественная сила помогала ему.[2]

Однако устройство, представляющее собой лампу в бумажной ёмкости, зарегистрировано ранее, и, согласно Джозефу Нидэму, воздушные шары с горячим воздухом в Китае были известны в III в. до н. э.

Также известно, что летающие китайские фонарики использовались как универсальное средство передачи сигналов между командованием и различными армейскими подразделениями в китайской армии[3]. Позже в Китае и других восточных странах запуску бумажных фонариков придавали определенное религиозное значение.

В Европе китайские фонарики стали массово появляться в 2006 году.[источник не указан 2658 дней] В 2005 году, в память о жертвах Землетрясения в Индийском океане в 2004 году, на пляже Khao Lak (в Таиланде) было запущенно около 5 тысяч фонариков. Журналист Чжоу Синь (Ганджоу Дэйли) с фотографией этого события занял второе место в категории «Искусство и развлечения» в престижном международном конкурсе фотожурналистов World Press Photo[4].

Роль несущей конструкции в небесном фонарике выполняет легкий деревянный каркас, как правило бамбуковый. В нижней его части имеется горелка, закрепленная на тонкой проволоке. Традиционная горелка изготавливается из кусочка хлопчато-бумажной ткани, пропитанной воском, либо из пористой бумаги, пропитанной легковоспламеняющимися жидкостями. В современных фонариках горелку иногда делают из горючих полимеров. Купол изготавливается из рисовой бумаги с добавлением тутового дерева. Бумагу, как правило, пропитывают специальным негорючим составом, чтобы она не загоралась.

Каркас и купол небесного фонарика могут иметь различную форму, от стандартных геометрических фигур (цилиндр, шар) до изображений животных и популярных предметов обихода.

Принцип действия[править]

Принцип полёта небесного фонарика

Пламя горелки нагревает воздух внутри фонарика до 100~120 °С. При нагревании плотность воздуха становится меньше, а соответственно и его масса. Воздух внутри фонарика становится легче воздуха снаружи, поэтому фонарик всплывает в холодном воздухе.[5]

Плотность нагретого воздуха внутри фонарика можно посчитать, используя уравнение состояния идеального газа

где ρ — плотность воздуха, p — абсолютное давление, R — универсальная газовая постоянная для сухого воздуха (287,058 Дж(кг·К)) и T — абсолютная температура в Кельвинах.

Объем среднего фонарика приблизительно равен 0.25 м³. При стандартном атмосферном давлении в 101,325 КПа и температуре воздуха 20 °С плотность атмосферного воздуха составляет 1,2041 кг⁄м³. Отсюда следует, что масса воздуха в фонарике объемом 0.25 м³ составит около 300 граммов.

При нагревании воздуха внутри фонаря до температуры в 100 °С его плотность понизится, и составит 0,946 кг⁄м³. При такой плотности, масса воздуха внутри фонарика будет уже не 300 г, а 236 г. Масса конструкции среднего китайского фонарика около 50 г. Общая масса фонарика (с нагретым воздухом внутри) 50 г + 236 г = 286 г. Получается, что полная масса фонарика на 14 г меньше массы воздуха, занимающего такой же объем. Эта разница отвечает подъемной силе, действующей на фонарик.

Согласно закону Архимеда на тело, погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости (или газа), , где  — плотность жидкости (газа),  — ускорение свободного падения, а  — объём погружённого тела.

Для фонарика выталкивающая сила = 1,20кг⁄м³ × 9,8 м/с² × 0,25 м³ = 2,94 Н. Сила тяжести, действующая на фонарик, = 0,286 кг × 9,8 м/с² = 2,80 Н.

Поведение фонарика зависит от соотношения между модулями силы тяжести и силы Архимеда , которые действуют на это тело. Фонарик начнет подниматься в небо, если выполняется условие . В нашем случае это условие выполняется, так как 2,80 Н < 2,94 Н.

Некоторые характеристики[править]

Вес среднего китайского фонарика составляет 50-100 г. Высота подъема обычно находится в пределах 200—500 метров, время горения топлива в горелке — 15-20 минут. Размеры фонариков варьируются от от 70*28 см до 170*50 см (высота*диаметр нижнего кольца).

Безопасность при эксплуатации[править]

При запуске небесных фонариков нужно соблюдать определенные требования безопасности

Например, нельзя запускать их в непосредственной близости от аэропортов и пожароопасных сооружений, в том числе в городах, поселениях, вблизи лесных массивов. Во избежание возгораний нельзя запускать фонарики в ветреную погоду.

Запуск небесных фонариков запрещён во многих государствах. Металлический каркас от упавших фонариков приводит к гибели домашнего скота, который съедает проволоку вместе с сеном, собаки на прогулке ранят этой проволокой лапы. Не успевшие потухнуть перед приземлением свечи поджигают соломенные крыши и даже уничтожают целые поля. Известны случаи вывода из строя электростанции и возникновения пожара в жилом доме, приведшего к гибели людей[6].

Для массового запуска фонариков на территории России в соответствии с Воздушным Кодексом требуется разрешение органов организации воздушного движения, из-за возможной опасности для полетов авиации. [7]

Массовые запуски требуются согласований с местными властями как и другие массовые мероприятия. Подобные акции могут создавать обильное количество мусора, рассеянного по значительной территории.

Мероприятие по запуску фонариков в Москве

www.wiki-wiki.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *