Lanternă chinezească

Un felinar chinezesc  este o construcție luminoasă zburătoare din hârtie întinsă peste un cadru din lemn ușor. Funcționează pe principiul unui balon cu aer cald și este popular în țările din est.

În Rusia, lansarea felinarelor chinezești în orașe, orașe și în apropierea pădurilor este interzisă: [1]

„Regulile regimului de incendiu în Federația Rusă”, paragraful 73:
... Pe teritoriul așezărilor, districtelor urbane și municipiilor intra-oraș, precum și la o distanță mai mică de 1000 de metri de păduri, este interzis lanseaza produse necontrolate din materiale combustibile, principiul ridicarii care se bazeaza pe incalzirea aerului din interiorul structurii cu ajutorul unei flacari deschise.

Istorie

Prima mențiune despre felinarele chinezești de hârtie a fost găsită în cronicile care descriu campaniile militare ale generalului Zhuge Liang (180-234 d.Hr., titlu onorific Kunming ), care, potrivit surselor, le-a folosit pentru a insufla frica trupelor inamice:

O lampă cu ulei a fost plasată sub o pungă mare de hârtie care se ridica cu aerul fierbinte din lampă. … Dușmanii au fost copleșiți de frică din cauza luminii din aer, crezând că puterea divină îl ajută. [2]

Cu toate acestea, dispozitivul, care este o lampă într-un recipient de hârtie, este înregistrat mai devreme și, potrivit lui Joseph Needham , baloanele cu aer cald erau cunoscute în China în secolul al III-lea î.Hr. î.Hr e.

De asemenea, se știe că felinarele chinezești zburătoare erau folosite ca mijloc universal de transmitere a semnalelor între comandă și diverse unități ale armatei din armata chineză [3] . Mai târziu, în China și în alte țări din est, lansarea felinarelor de hârtie a primit o anumită semnificație religioasă.

În Europa, felinarele chinezești au început să apară în masă în 2005. În 2005, în memoria victimelor cutremurului din Oceanul Indian din 2004 , aproximativ 5.000 de felinare au fost lansate pe plaja Khao Lak ( Thailanda ). Jurnalistul Zhou Xin (Gangzhou Dailey) a ocupat locul doi la categoria Arte și divertisment a prestigioasei competiții internaționale de fotojurnalism World Press Photo [4] cu fotografia sa a evenimentului .

Dispozitiv

Rolul structurii de susținere într-un felinar de cer este îndeplinit de un cadru din lemn ușor, de obicei din bambus . În partea inferioară se află un arzător fixat pe un fir subțire. Arzătorul tradițional este realizat dintr-o bucată de pânză de bumbac impregnată cu ceară sau hârtie poroasă impregnată cu lichide inflamabile. În lanternele moderne, arzătorul este uneori realizat din polimeri combustibili. Domul este realizat din hârtie de orez cu adaos de dud . Hârtia, de regulă, este impregnată cu o compoziție specială incombustibilă, astfel încât să nu ia foc.

Cadrul și cupola unui felinar din cer pot avea o varietate de forme, de la forme geometrice standard (cilindru, minge) până la imagini cu animale și obiecte de uz casnic populare.

Cum funcționează

Flacăra arzătorului încălzește aerul din interiorul lanternei până la 100~120°C. Când este încălzit , densitatea aerului devine mai mică și, în consecință, masa acestuia. Aerul din interiorul lanternei devine mai ușor decât aerul din exterior, astfel încât lanterna plutește în aerul rece. [5]

Densitatea aerului încălzit din interiorul unei lanterne poate fi calculată folosind ecuația de stare pentru un gaz ideal

unde ρ  este densitatea aerului, p este presiunea  absolută , R  este constanta universală a gazului pentru aerul uscat (287,058  J ⁄ (kg K) ), iar T  este temperatura absolută în Kelvin .

Volumul unei lanterne medii este de aproximativ 0,25 m³. La o presiune atmosferică standard de 101,325 kPa și o temperatură a aerului de 20 °C, densitatea aerului atmosferic este de 1,2041 kg⁄m³. Rezultă că masa de aer dintr-o lanternă cu un volum de 0,25 m³ va fi de aproximativ 300 de grame.

Când aerul din interiorul felinarului este încălzit la o temperatură de 100 °C, densitatea acestuia va scădea și va fi de 0,946 kg⁄m³.

Cu această densitate, masa de aer din interiorul lanternei nu va mai fi de 300 g, ci de 236 g. Masa structurii unui felinar chinezesc mediu este de aproximativ 50 g. lanterna este cu 14 g mai mică decât masa de aer care ocupă aceeași. volum. Această diferență corespunde forței de ridicare care acționează asupra lanternei.

Conform legii lui Arhimede, un corp scufundat într-un lichid (sau gaz) este acționat de o forță de plutire egală cu greutatea lichidului (sau gazului) deplasat de acest corp, , unde  este densitatea lichidului (gaz). ),  este accelerația căderii libere și  este volumul corpului scufundat.

Pentru o lanternă, forța de plutire = 1,20kg⁄m³ × 9,8m/s² × 0,25m³ = 2,94 N. Forța gravitațională care acționează asupra lanternei = 0,286kg × 9,8m /s² = 2,80 N .

Comportamentul unei lanterne depinde de raportul dintre modulele gravitaționale și forța lui Arhimede care acționează asupra acestui corp. Lanterna va începe să se ridice spre cer dacă condiția este îndeplinită . În cazul nostru, această condiție este îndeplinită, deoarece 2,80 N < 2,94 N.

Unele caracteristici

Greutatea unui felinar chinezesc mediu este de 50-100 g. Înălțimea de ridicare este de obicei în intervalul 200-500 de metri, timpul de ardere a combustibilului în arzător este de 15-20 de minute. Dimensiunile felinarelor variază de la 70x28 cm la 170x50 cm (înălțimea x diametrul inelului inferior).

Siguranța operațională

La lansarea felinarelor cerului trebuie respectate anumite cerințe de siguranță.

De exemplu, acestea nu pot fi lansate în imediata apropiere a aeroporturilor și a structurilor periculoase de incendiu, inclusiv în orașe, așezări, în apropierea pădurilor. Pentru a evita incendiile, nu folosiți lanterne pe vreme cu vânt.

Lansarea felinarelor din cer este interzisă în multe state. Un cadru metalic de la felinare căzute duce la moartea animalelor, care mănâncă sârma împreună cu fânul, câinii la plimbare își rănesc labele cu acest fir. Lumânările care nu au timp să se stingă înainte de aterizare dau foc acoperișurilor de paie și chiar distrug câmpuri întregi. Sunt cunoscute cazuri de defectare a unei centrale electrice și un incendiu într-o clădire de locuințe, care a dus la moartea oamenilor [6] .

Pentru lansarea în masă a lanternelor pe teritoriul Rusiei, în conformitate cu Codul aerian , este necesară permisiunea autorităților de management al traficului aerian , din cauza posibilului pericol pentru zborurile aviatice. [7]

Lansările în masă necesită aprobarea autorităților locale, ca și alte evenimente de masă. Astfel de acțiuni pot crea cantități mari de gunoi împrăștiate pe o zonă largă.

Vezi și

• Balon cu aer cald
• Lanternă de hârtie (Danlon)

Note

1. ↑ Decretul Guvernului Federației Ruse din 16 septembrie 2020 nr. 1479 „Cu privire la aprobarea regulilor pentru regimul de incendiu în Federația Rusă” Copie de arhivă din 26 ianuarie 2021 pe Wayback Machine // garant.ru
2. ↑ Yinke Deng și Pingxing Wang . Ancient Chinese Inventions  (2005), p. 113. Arhivat din original la 2 octombrie 2014. Preluat la 2 octombrie 2017.
3. ↑ [flylight.ru/article/all_about/#history Istoria felinarelor cerului] . Arhivat din original la 1 mai 2012. (link descendent din 26-10-2015 [2555 zile])  (nedefinit) 
4. ↑ 2005, Xin Zhou, premiul II, Artă și divertisment . Arhivat din original la 1 mai 2012. (nedefinit)
5. ↑ [svetilki.com.ua/good/nebesnyj-fonarik-kupol#princyp-raboty-nebesnyh-fonarikov Principiul prin care decolează felinarele cerului] . Arhivat din original la 1 mai 2012.  (nedefinit)
6. ↑ Lansarea țigărilor. Lanternele cerului tratate ca gunoi în Regatul Unit Arhivat 2 decembrie 2018 la Wayback Machine / GEO, 2012
7. ↑ Procuratura: În Buriația, „lanternele cerului” au creat o amenințare la adresa aviației . Copie de arhivă din 4 februarie 2013 pe Wayback Machine // Rossiyskaya Gazeta, 18-04-2012 „A fost efectuată lansarea a două mii de „lanterne cerești” fără permisiunea organizației de trafic aerian. … Iar utilizarea spațiului aerian pentru a lansa orice obiecte fără permisiunea autorității de trafic aerian amenință siguranța zborului.”