La mongolfiera è forse il più famoso tra tutti i palloni aerostatici, veicoli aerei che usano gas leggeri per sollevarsi. La maggior parte delle mongolfiere utilizza dell’aria appositamente scaldata, meno densa rispetto a quella che c’è all'esterno, per ottenere una spinta verso l'alto e sollevarsi da terra, secondo il noto principio di Archimede. I palloni ad aria calda fanno parte della storia cinese da quasi duemila anni, nella veste delle cosiddette lanterne cinesi, mentre il primo volo accertato di un pallone con persone a bordo risale al 19 ottobre 1783 a Parigi, in Francia, ad opera dei fratelli Montgolfier.

Bruciatore di una mongolfiera in funzione
in foto: Bruciatore di una mongolfiera in funzione

Come fa una mongolfiera a volare

Il compito di riscaldare l'aria all'interno del pallone per far volare la mongolfiera spetta al bruciatore, che si trova all'imbocco del pallone, anche detto gola della mongolfiera. Di base una mongolfiera, per definirsi tale, può andare solo su e giù: gli aerostati che si muovono anche di lato sono i dirigibili e ci riescono grazie a un motore. Tuttavia i piloti di mongolfiere più esperti sanno che ad altitudini diverse ci sono venti diversi e, posizionandosi all’altezza giusta, sono in grado di consentire ai palloni di spostarsi in una determinata direzione.

Differenza di densità tra interno ed esterno
in foto: Differenza di densità tra interno ed esterno

Per abbassarsi o atterrare è invece necessario che l'aria si raffreddi di nuovo, cosa che può essere ottenuta facendo fuoriuscire l’aria calda. Questo avviene tramite una valvola di sfogo posta in cima al pallone e controllata dal pilota: basterà aprirla per far uscire aria calda e quindi riequilibrare la mongolfiera. La spinta ascensionale dipende infatti dalla differenza tra la temperatura esterna e quella interna al pallone o, per essere più precisi, dalla differenza di densità. Ciò significa che, a parità di altre condizioni, in una giornata afosa la mongolfiera avrà meno spinta ascensionale rispetto a quella in una giornata fredda. È per questo motivo che i decolli avvengono solitamente durante le ore più fredde, come all'alba o al tramonto.

Come è fatta una mongolfiera

Una mongolfiera è costituita essenzialmente da tre parti: il pallone, il bruciatore e la gondola. Le mongolfiere moderne sono solitamente composte da tessuti sintetici, come il nylon, dotati di leggerezza e buona resistenza meccanica. Durante la costruzione il tessuto viene tagliato in lunghi spicchi che vengono poi cuciti assieme per formare il pallone vero e proprio. Le temperature all’interno di una mongolfiera possono raggiungere i 120 °C circa, mentre la temperatura di fusione del nylon è decisamente più alta, circa 220-230 °C.

Dettaglio di una mongolfiera
in foto: Dettaglio di una mongolfiera

È possibile avere maggiore spinta aumentando la temperatura, ma bisogna tenere a mente che ci sarà maggiore usura del pallone e quindi il volo sarà più breve. Tenete anche conto che il gas all’interno delle mongolfiere non è solo aria calda, ma una miscela di aria calda e dei prodotti della combustione del propano che è nella bombola. Inizialmente il pallone viene riempito di aria tramite un ventilatore e viene poi sostituita dai prodotti della combustione.

E se un uccello dovesse beccare il pallone? Non ci risulta sia mai successo, ma in ogni caso niente panico: il tessuto è molto resistente e anche in presenza di squarci è fatto in modo che uno strappo accidentale non si allarghi. Difatti viene chiamato “rip stop”.

I tipi di gas utilizzati

L’obiettivo di avere una massa più leggera rispetto all’atmosfera circostante può essere ottenuto anche tramite alcuni gas leggeri, come l’idrogeno o l’elio. Un litro di gas elio, ad esempio, può sollevare circa un grammo di peso. È tanto? È poco? Considerando che un palloncino classico, quello per le feste in casa per intenderci, può contenere circa 10 litri di elio, per sollevare una casa di una ventina di tonnellate, come quella del film Up, ci vorrebbero una cosa come 20 milioni di palloncini. I gas leggeri hanno però anche costi più elevati, motivo per il quale vengono usati perlopiù in ambito scientifico o sportivo. Esiste anche una tipologia di mongolfiera, chiamata mongolfiera di Rozier, che utilizza un mix tra aria riscaldata e gas leggeri per rimanere in volo per molto tempo. Per rendervi l’idea, le mongolfiere di Rozier sono quelle che hanno effettuato le più recenti circumnavigazioni del pianeta.

Mongolfiera in volo sopra le nuvole
in foto: Mongolfiera in volo sopra le nuvole

La mongolfiera nella storia

L’antenato della mongolfiera è la lanterna di carta, quella che si usa far volare alle feste e ai matrimoni (ma che sarebbe meglio togliere di mezzo dato può finire ovunque, rischiando di provocare anche un incendio). Questa invenzione veniva usata in Cina già nel 200 d.C. per le segnalazioni militari. Il primo volo con persone a bordo, accertato, avvenne invece nel 1783 a Parigi, ad opera dei fratelli Joseph-Michel e Jacques-Étienne Montgolfier, da cui appunto il nome “mongolfiera”. La mongolfiera è stata anche la protagonista di una delle fughe più incredibili della storia: la notte del 16 settembre 1979 due famiglie tedesche, gli Strelzyk e i Wetzel, volarono da una parte all’altra del muro di Berlino a bordo di una mongolfiera di fortuna, realizzata in casa. Ci vollero parecchi esperimenti e un volo al cardiopalma, in balia dei venti e nel buio della notte, ma alla fine le due famiglie riuscirono a fuggire dalla Germania dell’Est e riatterrare in quella Ovest.

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